Esta energía procede del núcleo. Dicho núcleo se puede fisionar (romper) y fusionar (unir). Cuando el núcleo se rompe o une se produce una liberación de energía: la ENERGÍA NUCLEAR.
Un ejemplo de fisión nuclear es el caso del uranio. Al uranio 235 se le bombardea con neutrones produciendo dos nucleos, que son más ligeros que el uranio inicial, energía y 2'5 neutrones nuevos. De este modo, a partir de elementos pesados, se obtienen otros más ligeros.
La masa que desaparece se convierte en energía, según demostró Einstein con la fórmula E=∆m•c^2, siendo E la energía, ∆m la diferencia de masas y c la velocidad de la luz.
Ejemplo con el uranio:
E= 0'001·(300.000)^2 km/s=0'001·(3·10^8)^2
E=9·10^13 julios de energía produce un gramo.
Un ejemplo de fusión es el del hidrógeno. A partir de nucleos más ligeros, se obtienen núcleos más pesados.
H(3,1)+H(2,1) produce He(4,2)+energía
H(3,1) es el tritio: hidrógeno con 3 neutrones.
H(2,1) es el deuterio: hidrógeno con 2 neutrones.
ENERGÍA INTERNA (U):
La energía interna de un cuerpo (u) es la suma de las energías de todas las partículas que lo constituyen.
La agitación de los elementos produce energía cinética. Asimismo, hay electrones que se cambian de átomo a átomo o de órbita a órbita (corriente eléctrica errática). Por tanto, producen energía potencial.
U= M(Ec+Ep); M es el sumatorio.
Según dicha fórmula al aumentar la temperatura de un cuerpo, también aumenta la energía interna. Y del mismo modo, al aplicarle un trabajo al cuerpo, aumenta la energía interna.
CALOR (ENERGÍA TÉRMICA):
El calor es una forma de energía y es debido a la agitación de las moléculas que producen un cuerpo.
El calor se manifiesta como:
- Incremento de temperatura (∆t)
- Cambio de estado (sólido, líquido. gas)
- Cambio de volumen
El calor se puede intercambiar de diferentes maneras:
- Por conducción: es el contacto directo entre dos cuerpos.
- Por convección: por ejemplo, al calentar agua u otro líquido. Se basa en que las moléculas más calientes ascienden debido a que pesan menos, y las más frias descienden.
- Emisión, radiación (todos los cuerpos)
La temperatura es el equilibrio térmico de los cuerpos. Así, cuando hay cuerpos con diferente temperatura, los de mayor temperatura cederán calor a los de menor para que se consiga el equilibrio térmico. Si se parte de Ta>Tb>Tc, se terminará en Ta=Tb=Tc.
La fórmula del calor es:
Q=m·Ce·∆t (calor=masa · calor específico · incremento de temperatura)
El calor específico es una constante de la cantidad de calor necesario para aumentar un grado de temperatura una unidad de masa y es determinada para cada cuerpo.
ENERGÍA QUÍMICA:
La energía química es la energía que mantiene a los átomos unidos, que hace que permanezcan los enlaces, es decir, es la energía almacenada en los enlaces y que mantiene unidos los átomos de los cuerpos.
La energía química se origina en las reacciones de los productos químicos. Se manifiesta en forma de luz, de calor, de sonido y de energía eléctrica (pilas).
La base de la energía química es los combustibles, los vegetales y los alimentos. En los combustibles, se produce energía cuando arden, para lo que necesitan oxígeno.
La energía liberada por un combustible depende de su poder calorífico y viene dada por la siguiente fórmula:
Eq=m·Pc
La potencia calorífica o poder calorífico de un combustible es la cantidad de calor que produce cada gramo de dicho combustible. He aqui algunos ejemplos:
- Madera humeda: 2800 cal/gr
- Madera seca: 4000 cal/gr
- Carbón vegetal: 5700 cal/gr
- Alcohol: 7200 cal/gr
- Petróleo: 10.000 cal/gr
- Hidrógeno: 2900 cal/gr
POTENCIA CALORÍFICA EN LAS MÁQUINAS TÉRMICAS:
Una máquina térmica transforma el calor (Q), que viene de la energía química del combustible,en otro tipo de energía como por ejemplo, energía mecánica.
Nunca se produce un rendimiento del 100% porque no todo el calor se transforma en energía. Normalmente, se suele producir un rendimiento del 30% en las centrales térmicas.η=(Energía útil)/(Energía motor)
η=(Energía útil)/(Energía motor)=(Trabajo útil)/(Trabajo motor)=(Potencia útil)/(Potencia motor)
Se puede obtener un rendimiento del 60% si se reutiliza el calor expulsado.
ENERGÍA RADIANTE:
La energía radiante es la que se propaga en forma de ondas electromagnéticas a la velocidad de la luz. Dichas ondas electromagnéticas son:
- Ondas que rodean un campo magnético y que producen la transmisión de una onda
- Unión de un campo magnético y uno eléctrico que produce la transmisión de la onda.
ENERGÍA ELÉCTRICA:
La energía eléctrica es la energía que se produce o que se crea debido a la corriente eléctrica.
E=Potencia · tiempo = V·I·t
Se mide en kW·h
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