Energía

Es todo aquello que puede originar o dar existencia a un trabajo. Es la capacidad que posee la materia para producir calor, trabajo en forma de movimiento, luz, crecimiento biológico, etc. Por materia se entiende cualquier cuerpo sólido, líquido y gaseoso existente.

Transformación de la Energía

Las distintas manifestaciones o formas de energía pueden transformarse unas en otras. Para que estas transformaciones hayan podido realizarse, ha sido fundamental la creación por parte del hombre de maquinarias, que por sí solas no producirían energía.

Una transformación posible de energía seria el caso de la energía potencial o de posición que posee una masa de agua estancada que se transforma en energía cinética cuando cae desde una altura cualquiera (energía hidráulica) por una tubería e incide sobre el rodete de una turbina hidráulica, haciéndola girar (energía mecánica)

Rendimiento
El rendimiento puede ser expresado en función de la energía, el trabajo y la potencia.
Rendimiento en función de la Energía

Cuando se produce un proceso de transformación de energía, la cantidad lograda de la misma (energía útil) es menor a la cantidad inicial, absorbida por la maquinaria (energía total). Esto se debe a la pérdida de energía que tiene lugar durante la transformación (energía perdida).

Energía total = energía útil + energía perdida

Rendimiento = Energía útil / Energía total

Energía útil = energía total – energía perdida

Rendimiento = (energía total – energía perdida) / Energía Total

por lo tanto:

Rendimiento = (1 – energía perdida) / Energía Total

Como consecuencia de la ecuación anterior, se deduce que el rendimiento será siempre un valor inferior a uno y que solo podrá obtenerse el valor 1 en la situación improbable de que no existiese perdida de energía alguna.

El rendimiento más bajo ocurre cuando la energía térmica sufre una transformación en otra forma de energía. En cambio, los rendimientos mas elevados se logran al transformarse la energía eléctrica.

Manifestaciones de la energía

La energía se manifiesta de diferentes maneras:

Las fuentes más naturales e independientes, en las que no existe la intervención directa del hombre son las siguientes:

· Energía solar: casi la totalidad de la energía proviene del sol y se manifiesta a través de radiaciones luminosas, caloríficas y electromagnéticas.

· Energía química: se encuentra contenida en cuerpos combustibles

· Energía bioquímica: está presente en el desarrollo de los seres vivos.

En las siguientes fuentes de energía, el hombre debe participar necesariamente en el control de las mismas:

· Energía hidráulica: esta energía se origina con el movimiento del agua. Este movimiento puede ser consecuencia de la caída de corrientes de agua o de las crecientes y bajadas de las mareas.

· Energía térmica o calorífica: se origina a partir de la combustión de un cuerpo combustible. Es empleada en un radiador eléctrico.

· Energía eólica: es aquella que tiene origen en los vientos.

Principios de la energía
Principio de Conservación de la Energía

Este principio establece que la energía ni se crea ni se destruye, solamente se transforma.

Cualesquiera que sean las modificaciones de energía en el interior de un sistema, la cantidad total de energía en el mismo es constante.

Principio de Degradación de la Energía

Cuando se efectúa una transformación de energía de una forma u otra siempre surge energía térmica, aún cuando el objetivo sea otro. Se trata de una energía térmica no utilizable, pero igualmente cumple con el principio de conservación, debido a que no se produce destrucción de energía.

La cantidad de energía que se obtiene en el modo deseado, es siempre menor al valor de la energía empleada en un principio.

Ejemplos:

Al transformarse la energía química potencial del carbón en energía calorífica, y posteriormente en energía mecánica en la turbina de vapor, está última energía constituye una porción débil de la primitiva. El remanente no ha desaparecido ni se ha destruido, sino que se ha transformado en energía térmica no útil. Esta se ha disipado en los diferentes elementos que componen la instalación.

Un motor eléctrico que se encuentra conectado a la red, sufre un calentamiento. Esto se debe a que una parte de la energía eléctrica se transforma en calor, por lo que, el valor de la energía mecánica obtenida, no es igual al de la energía empleada en un principio.

Si se trata de una transformación directa de energía eléctrica en calorífica, puede deducirse que existe una mínima degradación o pérdida.