Tipos de energía, transformaciones y fuentes de energía
Cuando enciendes un bombillo en tu casa, la luz sale casi al instante. ¿De dónde viene esa energía? Una buena parte de la electricidad de Venezuela nace en la represa de Guri, en el río Caroní, con agua que cae desde una gran altura. ¿Cómo se convierte el agua que cae en la luz de tu cuarto? En esta página vas a seguir ese camino paso a paso.
Materia y energía
La materia es todo lo que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio: una arepa, el aire, el agua, tu celular. La energía no es materia: no se pesa ni ocupa lugar. Es la capacidad que tiene un cuerpo o un sistema para producir cambios: mover algo, calentarlo, iluminarlo o transformarlo.
Una pelota de béisbol quieta sobre una mesa no cambia nada a su alrededor. Pero si la lanzan y golpea un guante, lo empuja. Esa capacidad de producir cambios es energía. La energía se mide en julios (J). También se usan la caloría (cal) y la kilocaloría (kcal) en alimentos, y el kilovatio-hora (kWh), que es la unidad del recibo de luz.
| Unidad | Dónde la ves |
|---|---|
| J (julio) | Unidad del Sistema Internacional |
| cal, kcal | Etiquetas de alimentos |
| kWh | Recibo de electricidad |
Tipos de energía
La energía se presenta de varias formas. Estas son las que debes reconocer:
| Tipo | Qué es | Ejemplo cotidiano |
|---|---|---|
| Cinética | La que tiene un cuerpo por estar en movimiento | Una pelota lanzada, un carro en la autopista |
| Potencial | La que tiene un cuerpo por su posición (altura) o por estar deformado | El agua en lo alto de una represa, un arco tensado |
| Térmica | La asociada a la agitación de las partículas de un cuerpo | Una taza de café caliente |
| Química | La almacenada en los enlaces de las sustancias | Alimentos, gasolina, gas de una bombona, pilas |
| Eléctrica | La que lleva la corriente eléctrica | Un tomacorriente, un cable |
| Luminosa | La que transporta la luz | El Sol, un bombillo |
| Nuclear | La almacenada en el núcleo de los átomos | Una central nuclear, el Sol por dentro |
Cuando la energía potencial se debe a la altura, se llama potencial gravitatoria: cuanto más alto está un cuerpo y más masa tiene, más energía potencial almacena. Cuanto más rápido va un cuerpo y más masa tiene, más energía cinética posee.
Una pelota de béisbol se encuentra en reposo sobre una mesa y otra pelota idéntica va volando después de un lanzamiento. Indica cuál de las dos tiene energía cinética y…
Una pelota de béisbol se encuentra en reposo sobre una mesa y otra pelota idéntica va volando después de un lanzamiento. Indica cuál de las dos tiene energía cinética y explica en una o dos frases por qué.
Transformaciones y conservación de la energía
La energía no se queda quieta en una sola forma: se transforma. Un ventilador recibe energía eléctrica y la convierte en energía cinética (las aspas giran). Una cocina a gas convierte energía química en energía térmica y luminosa.
Siempre se cumple la ley de conservación de la energía: la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma de unas formas en otras. La cantidad total se mantiene. Lo que ocurre es que en cada transformación una parte se convierte en formas poco útiles, casi siempre calor que se disipa al ambiente (por eso un celular se calienta al cargarse).
Para describir un proceso se escribe una cadena de transformaciones. La de la represa de Guri es:
Valentina enciende un ventilador en su casa. Indica qué tipo de energía recibe el ventilador y en qué tipo de energía se transforma principalmente la energía recibida…
Valentina enciende un ventilador en su casa. Indica qué tipo de energía recibe el ventilador y en qué tipo de energía se transforma principalmente la energía recibida cuando funciona.
En la represa de Guri el agua almacenada a gran altura cae por unas tuberías, mueve unas turbinas y estas hacen funcionar generadores que producen electricidad. Describe…
En la represa de Guri el agua almacenada a gran altura cae por unas tuberías, mueve unas turbinas y estas hacen funcionar generadores que producen electricidad. Describe la cadena de transformaciones de energía en este proceso, indicando el tipo de energía en cada etapa.
Andrea lanza una pelota hacia arriba. Describe qué ocurre con la energía cinética y con la energía potencial gravitatoria de la pelota en los siguientes momentos: justo…
Andrea lanza una pelota hacia arriba. Describe qué ocurre con la energía cinética y con la energía potencial gravitatoria de la pelota en los siguientes momentos: justo al salir de su mano, en el punto más alto y justo antes de volver a tocar el suelo. Explica además qué pasa con la energía total si se desprecia el rozamiento con el aire, y qué cambiaría si no se despreciara.
Energía química en la naturaleza
La energía química está guardada en los enlaces entre los átomos de las sustancias. Se libera cuando ocurre una reacción química.
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Los alimentos: una arepa o unas caraotas guardan energía química. Tu cuerpo la libera al digerirlos y la usa para moverte y mantener la temperatura.
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Las plantas: en la fotosíntesis transforman energía luminosa del Sol en energía química guardada en azúcares.
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Los combustibles: gasolina, gasoil, gas de la bombona, carbón. Al quemarlos, la energía química se transforma en energía térmica y luminosa.
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Las pilas y baterías: guardan energía química que se convierte en eléctrica.
Fíjate en la cadena: Sol (luminosa) → planta (química) → tú al comer (química) → movimiento (cinética) y calor corporal (térmica).
Observa la siguiente tabla con tres aparatos de uso diario: | Aparato | Energía que recibe | Energía útil que produce | |---|---|---| | Celular cargándose | eléctrica |…
Observa la siguiente tabla con tres aparatos de uso diario:
| Aparato | Energía que recibe | Energía útil que produce |
|---|---|---|
| Celular cargándose | eléctrica | química (en la batería) |
| Panel solar | luminosa | eléctrica |
| Cocina a gas | química | térmica |
Indica, para cada aparato, qué transformación de energía ocurre. Luego señala cuál de los tres usa una fuente de energía renovable y justifica tu respuesta.
Fuentes renovables y no renovables
Una fuente de energía es un recurso natural del que obtenemos energía para usarla. Se clasifican según su ritmo de reposición:
| Renovables | Cómo se aprovechan | Ejemplo en Venezuela |
|---|---|---|
| Solar | Paneles que convierten luz en electricidad, o calentadores de agua | Zonas soleadas del país |
| Eólica | Aerogeneradores: el viento mueve las aspas | Península de Paraguaná, isla de Margarita |
| Hidráulica | Agua que cae mueve turbinas | Represa de Guri |
| Biomasa | Quemar o fermentar restos vegetales | Bagazo de caña |
| No renovables | Uso principal |
|---|---|
| Petróleo | Gasolina, gasoil, plásticos |
| Gas natural | Cocinas, bombonas, industria |
| Carbón mineral | Industria y generación eléctrica |
| Uranio (nuclear) | Centrales nucleares |
El petróleo es abundante en Venezuela, pero eso no lo hace renovable. Lo que importa no es cuánto hay, sino si se repone al ritmo en que lo consumimos. El petróleo tarda millones de años en formarse.
Clasifica cada una de las siguientes fuentes de energía como renovable o no renovable: petróleo, energía solar, energía eólica, gas natural y carbón mineral. Escribe tu…
Clasifica cada una de las siguientes fuentes de energía como renovable o no renovable: petróleo, energía solar, energía eólica, gas natural y carbón mineral. Escribe tu clasificación en dos listas.
Santiago afirma: «Como Venezuela tiene mucho petróleo, este recurso es renovable, porque siempre habrá más». Explica por qué esta afirmación es incorrecta, usando el…
Santiago afirma: «Como Venezuela tiene mucho petróleo, este recurso es renovable, porque siempre habrá más». Explica por qué esta afirmación es incorrecta, usando el criterio que distingue una fuente renovable de una no renovable. Menciona además un ejemplo de fuente renovable que pueda aprovecharse en zonas costeras como la península de Paraguaná o la isla de Margarita.
Una comunidad rural de los Llanos necesita electricidad. Dispone de tres opciones: una planta eléctrica que funciona con gasolina, paneles solares y una pequeña turbina…
Una comunidad rural de los Llanos necesita electricidad. Dispone de tres opciones: una planta eléctrica que funciona con gasolina, paneles solares y una pequeña turbina eólica. Compara las tres opciones indicando en cada caso la transformación de energía principal, si la fuente es renovable o no renovable, y una ventaja y una limitación. Concluye cuál recomendarías y argumenta tu decisión.
Resumen
Vuelve al principio: en Guri, la energía potencial del agua en lo alto pasa a cinética al caer, luego a cinética de la turbina y finalmente a eléctrica en el generador; así llega la luz a tu cuarto.