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La energía es la capacidad que tiene un sistema material para producir cambios en otro sistema material, o sobre sí mismo. Puede transformarse en forma de calor o en forma de trabajo.
La unidad en el Sistema Internacional de la energía es el julio, J, en honor al científico inglés James P. Joule. Otras unidades de energía son la caloría (cal) y el kilovatio hora (kWh), aunque no forman parte del Sistema Internacional de Unidades. La caloría se emplea con frecuencia para hacer referencia al contenido energético de los alimentos, mientras que el kilovatio hora se emplea para hacer referencia al consumo eléctrico.
Para comprender qué es la energía imagina una mesa de billar. Sobre la mesa tienen lugar interacciones (fuerzas), cambios e intercambios de energía. Inicialmente todas las bolas están en reposo (considerando como sistema de referencia la mesa de billar), y cuando golpeamos con el taco la bola blanca, esta golpea a otra bola, y esta bola a otras bolas, que a su vez golpean a otras bolas. El resultado es que las bolas de colores ganan movilidad debido a las fuerzas con las que chocan unas con otras, mientras que la bola blanca pierde movilidad, debido también a la fuerza que ejercen las bolas en reposo en sentido contrario contra la blanca. Al final, todas las bolas vuelven al reposo.
Pues todos estos cambios de movimiento y detención son debidos a la energía:
a) Aumento del movimiento debido a la energía que aportamos con nuestros músculos al taco para que golpee la bola blanca (energía que a su vez procede de la ensalada de lechuga que me he comido un rato antes, que a su vez procede del Sol porque la lechuga ha hecho la fotosíntesis gracias al Sol).
b) Disminución final del movimiento debido a la energía que pierden las bolas al rozarse con la mesa de billar.
La energía, de la que estamos hablando, tiene unas características:
- La energía se transforma
La energía se transforma de una en otra. Volvemos al ejemplo inmediatamente anterior: en el sol tienen lugar reacciones químicas (energía nuclear), el sol riega de energía la Tierra (energía térmica), energía que almacena la lechuga debido a la fotosíntesis (energía química), energía que almacena mi cuerpo cuando como lechuga (energía química), energía que transfiero a la bola a través de mis músculos al golpear con el taco (energía mecánica), energía que finalmente se pierde como consecuencia del roce de las bolas con la mesa y el aire (energía térmica).
- La energía se transfiere
Volvemos al mismo ejemplo. La energía se transfiere del Sol a la lechuga, de la lechuga a mis músculos, de mis músculos a la bola blanca, de la bola blanca al resto de bolas, del resto de bolas al ambiente.
- La energía se conserva
Volvemos al mismo ejemplo. La energía de la bola blanca se transfiere a las bolas de colores, de forma que la bola blanca pierde parte de su energía y las bolas de colores ganan parte de la energía de la bola blanca. Como consecuencia, se establece la ley de conservación de la energía, que dice que “en cualquier cambio, físico o químico, la energía ni se crea ni se destruye, solo se transfiere y se transforma”.
9.1.2. fuentes de energía renovables
9.1.2. fuentes de energía renovables
ENERGÍA SOLAR
ENERGÍA SOLAR
El Sol proporciona energía luminosa que permite la fotosíntesis, dando lugar a la biomasa. Dentro de la biomasa hacemos referencia a los vegetales, los animales que comen vegetales y los animales que comen animales que comen vegetales. Todo ello constituye la cadena alimentaria.
También la luz, al ser absorbida por la superficie terrestre se transforma en energía térmica, que calienta la tierra y el agua. Cuando el agua se calienta es evaporada, dando lugar al ciclo del agua. En este ciclo también pueden entrar en juego los embalses construidos por el hombre, que almacenan agua para consumo humano (doméstico o riego), así como para la producción de energía eléctrica (energía hidráulica).
La energía solar también puede aprovecharse directamente para producir: energía eléctrica, mediante los sistemas de energía solar térmica o energía solar fotovoltáica; o agua caliente, para calefacción de hogares o para uso industrial.
Estas imágenes corresponden a ejemplos de energía solar fotovoltaica, empleada para producir electricidad en viviendas (autoconsumo) o para producir electricidad en grandes cantidades, en los denominados parques solares fotovoltaicos.
Otra forma de obtener energía eléctrica del Sol es concentrando la luz en un punto muy concreto por el que pasa un fluido mediante espejos, que calienta agua hasta su evaporación, moviendo una turbina que genera electricidad. A esta forma de energía solar se denomina energía solar térmica, porque se transforma el calor del sol en energía eléctrica.
El calor del Sol también puede aprovecharse para tener agua caliente en casa y ahorrar en combustibles fósiles. ¿Reconoces estas placas solares? Seguro que las has visto alguna vez en lo alto de una casa. El depósito blanco que lleva encima almacena el agua caliente que se produce dentro de la placa.
ENERGÍA EÓLICA
ENERGÍA EÓLICA
La energía eólica tiene su origen en el aprovechamiento de la energía cinética del viento. Comenzó siendo utilizada por los barcos veleros y los molinos para moler el grano. Actualmente se emplea para generar electricidad en los denominados parques eólicos.
ENERGÍA HIDRÁULICA
ENERGÍA HIDRÁULICA
La energía hidráulica tiene su origen en el aprovechamiento de la energía cinética del agua. Comenzó siendo utilizada en molinos hidráulicos para transportar agua o moler el grano. Actualmente se aprovechan las caídas de agua de los embalses, transformando la energía potencial que tiene el agua cuando está en el embalse en energía cinética cuando cae a gran velocidad, transformándose en energía eléctrica.
ENERGÍA DE BIOMASA
ENERGÍA DE BIOMASA
La energía de biomasa tiene su origen en el aprovechamiento de restos vegetales que tienen contienen energía química, aprovechándose para generar calor orientado a la calefacción y producción de energía.
También se considera biomasa el aprovechamiento energético de residuos de ganadería empleados para la producción de gases combustibles, como el biometano (que es igual al gas natural, pero obtenido de forma renovable).
OTRAS FUENTES DE ENERGÍA RENOVABLES
OTRAS FUENTES DE ENERGÍA RENOVABLES
Otras fuentes de energía menos frecuentes, pero que pueden resultar muy interesantes en distintas zonas geográficas son:
La energía geotérmica. Esta energía utiliza la energía térmica del interior de la Tierra para calefacción u obtención de electricidad.
La energía mareomotriz. Esta energía utiliza el movimiento de las aguas en las mareas para mover turbinas que generan electricidad.
La energía de las olas. Se emplea el movimiento de las olas para mover turbinas o estructuras que generan electricidad.
OTRAS FUENTES DE ENERGÍA RENOVABLES
OTRAS FUENTES DE ENERGÍA RENOVABLES
Otras fuentes de energía menos frecuentes, pero que pueden resultar muy interesantes en distintas zonas geográficas son:
La energía geotérmica. Esta energía utiliza la energía térmica del interior de la Tierra para calefacción u obtención de electricidad.
La energía mareomotriz. Esta energía utiliza el movimiento de las aguas en las mareas para mover turbinas que generan electricidad.
La energía de las olas. Se emplea el movimiento de las olas para mover turbinas o estructuras que generan electricidad.
9.1.3. fuentes de energía no renovables
9.1.3. fuentes de energía no renovables
EL CARBÓN
EL CARBÓN
El carbón es un combustible fósil. Fue el combustible base para el funcionamiento de las máquinas de vapor. Hoy día se sigue usando, especialmente para generar electricidad. Su combustión produce gran cantidad de dióxido de carbono, que es un gas de efecto invernadero.
EL PETRÓLEO
EL PETRÓLEO
El petróleo es un combustible fósil. Es un líquido negro utilizado para fabricar plásticos, fibras sintéticas, etc., pero también se emplea para producir combustibles como la gasolina y el Diesel que emplean los coches, el queroseno que emplean los aviones, etc. Del mismo modo, puede emplearse para producir electricidad. Su combustión genera también grandes cantidades de dióxido de carbono, por lo que es muy contaminante.
El petróleo se obtiene de los pozos petrolíferos, se procesa y separa en componentes más sencillos en las refinerías de petróleo y después es usado, por ejemplo, como combustible para vehículos, aviones o centrales térmicas (donde se produce electricidad).
EL URANIO
EL URANIO
Es un elemento químico contenido en algunos minerales, del que se extrae mucha energía mediante la ruptura de los núcleos de los átomos (fisión nuclear). El gran problema de esta fuente de energía es: la generación de residuos radiactivos que no pueden ser eliminados, solo pueden ser almacenados, pues duran incluso millones de años; y el riesgo de accidente nuclear, que es mínimo, pero cuando sucede las consecuencias son más que catastróficas.
9.1.4. ¿qué fuentes de energía usamos?
9.1.4. ¿qué fuentes de energía usamos?
A pesar de disponer en España de un gran potencial de energías renovables, el mayor uso (el 73% del total) corresponde con combustibles fósiles, que tenemos que importar de otros países casi en su totalidad.
RECURSO TIC
La imagen de la izquierda vincula con la página de la red eléctrica de España, donde podemos ver en tiempo real la demanda energética, el precio de la energía eléctrica, el origen de la energía eléctrica, la generación de dióxido de carbono, etc.
También existe APLICACIÓN PARA ANDROID y APLICIACIÓN PARA IOS.
9.1.5. EL SOL, "LA MADRE" DE CASI TODAS LAS FUENTES DE ENERGÍA
9.1.5. EL SOL, "LA MADRE" DE CASI TODAS LAS FUENTES DE ENERGÍA
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