UNIDAD 2. MATERIA Y ENERGÍA

1. ¿QUÉ ES UNA TRANSFORMACIÓN?

Llamamos transformación a cualquier cambio en las propiedades de un objeto. Por ejemplo, un cambio en la posición, un cambio de estado, una deformación, … son transformaciones.

2. AGENTES TRANSFORMANTES

Los agentes físicos capaces de producir transformaciones son dos:a) el calor. Si añado un café caliente a un vaso con hielo, éste se convierte

en agua líquida (hay un cambio de estado), provocado por el calor del café.

b) El trabajo. El trabajo en Física es el desplazamiento que experimenta un cuerpo como consecuencia de una fuerza. Si nosotros cogemos dos hielos, y los frotamos (desplazamiento) con ayuda de nuestras manos (fuerza), los hielos se derretirán (hay un cambio de estado).

3. ¿QUÉ ES LA ENERGÍA?

La energía es la capacidad que tienen los cuerpos de transferir calor o de realizar un trabajo. A medida que se produce esta transferencia, la energía de este cuerpo disminuye. Su unidad de medida en el SI es el julio (J).Por ejemplo, el café que está a mayor temperatura transfiere calor al hielo, por lo que su temperatura va disminuyendo, y su capacidad de seguir transfiriendo más calor.

4. TIPOS DE ENERGÍA:

La energía puede presentarse en diferentes formas, que son: Energía potencial: es la energía que tiene los objetos por el hecho de

estar a cierta altura.

Energía cinética: es la energía que tienen los objetos por el hecho de ir a una determinada velocidad.

Energía mecánica: es la energía que se obtiene al sumar la energía potencial y cinética de un cuerpo.

Energía química: es la energía que se desprende o se absorbe en las reacciones químicas.

Energía interna: es la energía que tienen las partículas internas de la materia, debido a las uniones entre ellas, al movimiento de éstas, etc.

Energía térmica: es la energía debida al movimiento de las partículas que componen un cuerpo.

Energía eléctrica: es la energía que produce una pila, una batería de coche,…

Energía electromagnética: es la energía que transportan las ondas electromagnéticas, como las ondas gamma, los rayos X o la radiación UV.

Energía nuclear: es la energía que se desprende en los procesos de fisión nuclear de las centrales nucleares ( ruptura de átomos grandes en

otros más pequeños) o de fusión nuclear que se produce en las estrellas (unión de átomos pequeños en otro más grande).

5. LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA.

“La energía ni se crea ni se destruye, sino que se conserva” La energía tiene la propiedad de transformarse de una forma a otra, o de transferirse de un cuerpo a otro. Un ejemplo, que explica la ley de la conservación es el mechero mecánico:En éste, la Ep de una bola situada sobre una rampa, se convierte en Ep + Ec, cuando llega al suelo en Ec, cuando la bola choca contra un aspa, hace que gire ésta y la cerilla situada sobre ésta se encienda al chocar contra el suelo. Finalmente, la Ec que aún lleva la bola termina convirtiéndose en calor al chocar contra la pared.

6. EL CALOR, UNA FORMA DEGRADADA DE LA ENERGÍA

Todas las formas de energía, tienen la propiedad de transformarse en calor, pero el calor no puede transformarse íntegramente en otras formas de energía. Por esto se dice que el calor es una forma degradada de energía. Cuando se lanza un balón de baloncesto desde una altura, el balón comienza a botar, y en cada bote, se transfiere energía en forma de calor al suelo, por esta razón, cuando el balón ha transferido toda la energía en cada bote, el balón se para.

7. FUENTES DE ENERGÍA ÚTILES: Las fuentes de energía útiles pueden ser de dos tipos:

FUENTES NO RENOVABLES: aquellas que proceden de recursos no renovables o que es tan alta su tasa de renovación que las hace imposible de utilizar. Las más importantes son:

COMBUSTIBLES FÓSILES: como el carbón, el petróleo y gas natural. Su proceso de formación requiere millares de años, por lo tanto, son recursos limitados. Se forman de los restos de plantas y del phytoplankton marino. Cuando son quemados producen grandes cantidades de energía pero liberan mucho CO2 que genera un efecto invernadero añadido.

ENERGÍA NUCLEAR: utiliza la energía liberada en las reacciones químicas de elementos radiactivos. Produce grandes cantidades de energía, pero requiere de costosas medidas de seguridad para prevenir fugas de radiactividad, y los productos de desecho suponen un grave problema.

FUENTES DE ENERGÍA RENOVABLES: son aquellas que proceden de recursos naturales inagotables. Se clasifican como:

ENERGÍA GEOTÉRMICA: es aquella que utiliza la energía interna de la Tierra en áreas donde la actividad volcánica es suficiente para calentar agua, el vapor mueve unas turbinas que generan electricidad. Por ejemplo, Islandia.

ENERGÍA HIDROELÉCTRICA: los saltos de agua se usan para mover turbinas que generan electricidad.

ENERGÍA EÓLICA: usa los fuertes vientos en deteminadas zonas para mover las asparas de grandes molinos que convierten el movimiento en electricidad. Requieren de extensas áreas y lugares donde el viento sompla fuertemente.

ENERGÍA MAREOMOTRIZ: Utiliza el ascenso y bajada de las mareas para que las masas de agua muevan unas turbinas que generan electricidad, pero requiere de grandes entradas que causan impacto sobre el paisaje.

ENERGIA SOLAR: aprovecha la radiación del sol para calentar agua para uso doméstico o para transformar ésta en electricidad. Son apropiadas en áreas donde hay muchas horas de radiación, como en nuestra comunidad autónoma.

ENERGÍA DE LA BIOMASA: Método para usas los residuos de cultivos, ganadería o productos de la actividad humana. Ejemplo, el hueso de olivo es usado como combustible para calentar agua caliente o calefacciones en las casa. Otros productos son los residuos de la poda del olivar, estiércol de ganadería,