Transformaciones Energéticas

¿Qué son las Transferencias de energía?

Una transferencia es un intercambio de energía del mismo tipo entre dos sistemas: un sistema cede energía y el otro la recibe.

En un balance, la energía recibida es por convención positiva y la cedida es negativa.

En una transferencia ideal entre dos sistemas, la energía cedida es igual en valor absoluto a la energía recibida, pero en la práctica suele haber pérdidas (parte de la energía puede ser transferida a otros sistemas) o degradación (disipación de energía térmica), por lo que la eficacia de la transferencia rara vez es del 100% y la energía recibida es inferior a la cedida.

Las transferencias de energía se producen principalmente por contacto y, en la mayoría de los casos, por intercambio:

la energía cinética (por ejemplo, entre el aire y una vela, entre una turbina y el agua, entre dos bolas de billar, etc.)
energía térmica por intercambio de calor

Conversiones de energía

Definición

Una conversión es la transformación de una forma de energía en otra forma de energía.

Ejemplos

  • Conversión de la energía potencial gravitatoria en energía cinética durante una caída libre.
  • Conversión de la energía química en energía térmica y luminosa durante la combustión.

En una conversión ideal, el valor de la energía inicial es igual al valor de la energía convertida, pero en la práctica siempre hay una degradación más o menos importante de la energía térmica disipada en el entorno de los sistemas.

Describir las transferencias y conversiones de energía a través de una cadena energética
Todas las transferencias y conversiones sucesivas de energía pueden describirse mediante una cadena energética.

Esto menciona:

  • Sistemas que intercambian energía
  • Los sistemas que convierten la energía (convertidores)
  • Las diferentes formas de energía

La representación más frecuente es la que indica los diferentes sistemas que intervienen sucesivamente, distinguiendo los convertidores de los demás sistemas.
Para indicar el sentido de las conversiones y transferencias, los sistemas están separados por flechas coronadas por el tipo de energía.

Conservación de la energía

La energía es una cantidad que no puede destruirse y que, globalmente, se conserva durante todas sus transformaciones.

Para una transferencia, esta conservación puede expresarse de diferentes maneras:

  • La suma de todas las energías cedidas por los sistemas participantes es igual al valor absoluto de las energías recibidas.
  • La suma de los valores algebraicos (positivos para la recibida y negativos para la cedida) de las energías intercambiadas por todos los sistemas es cero: ΔE1 + ΔE2 + ΔE3 … = 0
  • La suma de las energías de todos los sistemas antes de la transferencia es igual a la suma de las energías de todos los sistemas después de la transferencia

También podemos expresar la conservación de la energía durante una conversión:

  • La suma de las disminuciones de energía es igual a la suma de los aumentos de energía.
  • La suma de las diferentes formas de energía antes de la conversión es igual a la suma de las diferentes formas de energía después de la conversión
  • La suma de las energías de todos los sistemas antes de la conversión es igual a la suma de todas las energías de todos los sistemas después de la conversión

En general, la suma de todas las energías en el estado inicial es igual a la suma de todas las energías en el estado final