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Formas en que se Manifiesta la Energía

Este texto se ocupa de las formas en que se manifiesta la energía y de su naturaleza. Aunque la energía resulta más familiar en forma de trabajo mecánico y transferencia de calor, el campo de la mecánica clásica reconoce dos tipos de energía: cinética y potencial. Todos los procesos físicos implican un intercambio de energía o la conversión de una forma de energía en otra. La unidad de energía en unidades del SI es el julio (J), definido como la fuerza de un newton que actúa en la dirección de la fuerza a través de una distancia de 1 m.
La ley de conservación de la energía establece que la energía total de un sistema cerrado y aislado es siempre constante. Los tipos de energía incluyen la energía cinética, la energía elástica, la energía de tensión superficial, la energía potencial, la energía de enlace, la energía de cohesión atómica, la energía nuclear y la energía eléctrica. Entre los conceptos erróneos más comunes sobre la energía se encuentran la confusión sobre la naturaleza de la energía cinética y potencial, y la aplicación errónea del concepto de conversión de energía.

Energía Eléctrica

Hace referencia la expresión “energía eléctrica”, en esta plataforma global, fundamentalmente a la forma de energía producida y distribuida en suficiente voltaje y corriente para proveer de luz, energía y para operar electrodomésticos y equipos. La energía se transfiere de un sistema a otro mediante el movimiento de cargas. No es una energía real como la energía cinética o la energía potencial, sino un portador de energía, un medio de transferencia de energía como el calor o el trabajo. Los sistemas que pueden proporcionar energía por transferencia eléctrica son los alternadores, presentes en casi todas las instalaciones de generación de energía, o los sistemas químicos, como las baterías. Entre los sistemas que pueden transformar la energía de la electricidad se encuentran las resistencias eléctricas, que la convierten en energía térmica, los motores, que la transfieren mediante trabajo mecánico, las lámparas, que la convierten en energía de radiación y calor, y otros sistemas electrotécnicos o electrónicos. La energía eléctrica se transporta mediante un conductor eléctrico, por ejemplo un metal o una solución iónica. La energía eléctrica no puede almacenarse en grandes cantidades sin ser transformada. Sólo pequeñas cantidades de carga eléctrica pueden almacenarse como la llamada energía electrostática (o energía potencial electrostática), por ejemplo en condensadores y supercondensadores. El término “energía eléctrica” es un término erróneo en física, pero es una conveniencia del lenguaje para indicar que la electricidad requiere y transporta energía. Para almacenar la energía suministrada por la transferencia eléctrica, hay que utilizar un convertidor que pueda almacenar la energía recibida, por ejemplo como energía química, en acumuladores, o convertirla en energía mecánica o en energía potencial.

Electroquímica

La electroquímica es el estudio de los procesos químicos que provocan el movimiento de los electrones. Este movimiento de electrones se denomina electricidad, que puede ser generada por movimientos de electrones de un elemento a otro en una reacción conocida como reacción de oxidación-reducción (“redox”). Cuando se produce una reacción química, los átomos de los reactantes cambian su patrón de enlace y se convierten en productos. La ruptura de enlaces en los reactivos requiere energía, y la formación de enlaces en los productos libera energía. El cambio neto de energía se denomina comúnmente energía química. La “energía química” disponible de un combustible típico (es decir, el cambio de entalpía que acompaña a la combustión del combustible, cuando los enlaces carbono-hidrógeno se sustituyen por enlaces carbono-oxígeno e hidrógeno-oxígeno más fuertes) se suele comunicar como entalpía específica o densidad de entalpía. La entalpía específica es la entalpía estándar de combustión dividida por la masa del reactivo. La densidad de entalpía es la entalpía estándar de combustión dividida por el volumen del reactivo. La primera es de interés primordial cuando la masa es una consideración importante, como en la puesta en órbita de un cohete. La segunda es primordial cuando el espacio de almacenamiento es una limitación.

Electrometalurgia

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Proceso Eléctrico

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