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Tipos de Energía: Eléctrica, Lumínica, Mecánica y Térmica, Apuntes de Física

Una introducción a los diferentes tipos de energía, incluyendo la electricidad, energía lumínica, energía mecánica y energía térmica. Se explica cómo se obtiene y utiliza cada tipo de energía, así como sus características y aplicaciones. Además, se mencionan otras formas de energía como la hidráulica, eólica, solar, nuclear y química.

Tipo: Apuntes

2019/2020

Subido el 28/04/2020

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TIPOS DE ENERGIA
Energía Eléctrica
La energía eléctrica es la energía resultante de una diferencia de potencial entre dos puntos y que
permite entablar una corriente eléctrica entre los dos, para obtener algún tipo de trabajo, también
puede transformarse en otros tipos de energía entre las que se encuentran energía luminosa o luz,
la energía mecánica y la energía térmica.
2. Energía lumínica
La energía luminosa es la fracción que se percibe de la energía que trasporta la luz y que se puede
manifestar sobre la materia de diferentes maneras tales como arrancar los electrones de los
metales, comportarse como una onda o como si fuera materia, aunque la mas normal es que se
desplace como una onda e interactúe con la materia de forma material o física, también añadimos
que esta no debe confundirse con la energía radiante.
3. Energía mecánica
La energía mecánica se debe a la posición y movimiento de un cuerpo y es la suma de la energía
potencial, cinética y energía elástica de un cuerpo en movimiento. Refleja la capacidad que tienen
los cuerpos con masa de hacer un trabajo. Algunos ejemplos de energía mecánica los podríamos
encontrar en la energía hidráulica, eólica y mareomotriz.
4. Energía térmica
La energía térmica es la fuerza que se libera en forma de calor, puede obtenerse mediante la
naturaleza y también del sol mediante una reacción exotérmica como podría ser la combustión de
los combustibles, reacciones nucleares de fusión o fisión, mediante la energía eléctrica por el
efecto denominado Joule o por ultimo como residuo de otros procesos químicos o mecánicos.
También es posible aprovechar energía de la naturaleza que se encuentra en forma de energía
térmica calorífica, como la energía geotérmica o la energía solar fotovoltaica.
La obtención de esta energía térmica también implica un impacto ambiental debido a que en la
combustión se libera dióxido de carbono (comúnmente llamado CO2) y emisiones contaminantes
de distinta índole, por ejemplo la tecnología actual en energía nuclear da residuos radiactivos que
deben ser controlados. Además de esto debemos añadir y tener en cuenta la utilización de terreno
destinado a las plantas generadoras de energía y los riegos de contaminación por accidentes en el
uso de los materiales implicados, como pueden ser los derrames de petróleo o de productos
petroquímicos derivados.
5. Energía Eólica
Este tipo de energía se obtiene a través del viento, gracias a la energía cinética generada por el
efecto corrientes de aire.
Actualmente esta energía es utilizada principalmente para producir electricidad o energia eléctrica
a través de aerogeneradores, según estadísticas a finales de 2011 la capacidad mundial de los
generadores eólicos supuso 238 gigavatios, en este mismo año este tipo de energía genero
alrededor del 3% de consumo eléctrico en el mundo y en España el 16%.
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TIPOS DE ENERGIA

Energía Eléctrica La energía eléctrica es la energía resultante de una diferencia de potencial entre dos puntos y que permite entablar una corriente eléctrica entre los dos, para obtener algún tipo de trabajo, también puede transformarse en otros tipos de energía entre las que se encuentran energía luminosa o luz, la energía mecánica y la energía térmica.

  1. Energía lumínica La energía luminosa es la fracción que se percibe de la energía que trasporta la luz y que se puede manifestar sobre la materia de diferentes maneras tales como arrancar los electrones de los metales, comportarse como una onda o como si fuera materia, aunque la mas normal es que se desplace como una onda e interactúe con la materia de forma material o física, también añadimos que esta no debe confundirse con la energía radiante.
    1. Energía mecánica La energía mecánica se debe a la posición y movimiento de un cuerpo y es la suma de la energía potencial, cinética y energía elástica de un cuerpo en movimiento. Refleja la capacidad que tienen los cuerpos con masa de hacer un trabajo. Algunos ejemplos de energía mecánica los podríamos encontrar en la energía hidráulica, eólica y mareomotriz.
  2. Energía térmica La energía térmica es la fuerza que se libera en forma de calor, puede obtenerse mediante la naturaleza y también del sol mediante una reacción exotérmica como podría ser la combustión de los combustibles, reacciones nucleares de fusión o fisión, mediante la energía eléctrica por el efecto denominado Joule o por ultimo como residuo de otros procesos químicos o mecánicos. También es posible aprovechar energía de la naturaleza que se encuentra en forma de energía térmica calorífica, como la energía geotérmica o la energía solar fotovoltaica. La obtención de esta energía térmica también implica un impacto ambiental debido a que en la combustión se libera dióxido de carbono (comúnmente llamado CO2) y emisiones contaminantes de distinta índole, por ejemplo la tecnología actual en energía nuclear da residuos radiactivos que deben ser controlados. Además de esto debemos añadir y tener en cuenta la utilización de terreno destinado a las plantas generadoras de energía y los riegos de contaminación por accidentes en el uso de los materiales implicados, como pueden ser los derrames de petróleo o de productos petroquímicos derivados.
  3. Energía Eólica Este tipo de energía se obtiene a través del viento, gracias a la energía cinética generada por el efecto corrientes de aire. Actualmente esta energía es utilizada principalmente para producir electricidad o energia eléctrica a través de aerogeneradores, según estadísticas a finales de 2011 la capacidad mundial de los generadores eólicos supuso 238 gigavatios, en este mismo año este tipo de energía genero alrededor del 3% de consumo eléctrico en el mundo y en España el 16%.

La energía eólica se caracteriza por sé una energía abundante, renovable y limpia, también ayuda a disminuir las emisiones de gases contaminantes y de efecto invernadero al reemplazar termoeléctricas a base de combustibles fósiles, lo que la convierte en un tipo de energía verde, el mayor inconveniente de esta sería la intermitencia del viento que podría suponer en algunas ocasiones un problema si se utilizara a gran escala.

  1. Energía Solar Nuestro planeta recibe aproximadamente 170 petavatios de radiación solar entrante (insolación) desde la capa más alta de la atmósfera y solo un aproximado 30% es reflejada de vuelta al espacio el resto de ella suele ser absorbida por los océanos, masas terrestres y nubes. El espectro electromagnético de la luz solar en la superficie terrestre está ocupado principalmente por luz visible y rangos de infrarrojos con una pequeña parte de radiación ultravioleta. La radiación que es absorbida por las nubes, océanos, aire y masas de tierra incrementan la temperatura de estas. El aire calentado es el que contiene agua evaporada que asciende de los océanos, y también en parte de los continentes, causando la circulación atmosférica o convección. Cuando el aire asciende a las capas altas, donde la temperatura es baja, va disminuyendo su temperatura hasta que el vapor de agua se condensa formando nubes. El calor latente de la condensación del agua amplifica la convección y procduce fenomenos naturales tales como borrascas, anticiclones y viento. La energía solar absorbida por los océanos y masas terrestres mantiene la superficie a 14 °C. Para la fotosíntesis de las plantas verdes la energía solar se convierte en energía química, que produce alimento, madera y biomasa, de la cual derivan también los combustibles fósiles. FLUJO SOLAR ANUAL Y CONSUMO DE ENERGÍA HUMANO Solar 3.850.000 EJ Energía eólica 2.250 EJ Biomasa 3.000 EJ Uso energía primario (2005) 487 EJ Electricidad (2005) 56,7 EJ Se ha estimado que la energía total que absorben la atmósfera, los océanos y los continentes puede ser de 3.850.000 exajulios por año.. En 2002, esta energía en un segundo equivalía al consumo global mundial de energía durante un año.La fotosíntesis captura aproximadamente 3.000 EJ por año en biomasa, lo que representa solo el 0,08% de la energía recibida por la Tierra. La cantidad de energía solar recibida anual es tan vasta que equivale aproximadamente al doble de toda la energía producida jamás por otras fuentes de energía no renovable como son el petróleo, el carbón, el uranio y el gas natural. ¿Como se obtiene?

En un sistema físico, la energía potencial es energía que mide la capacidad que tiene dicho sistema para realizar un trabajo en función exclusivamente de su posición o configuración. Puede pensarse como la energía almacenada en el sistema, o como una medida del trabajo que un sistema puede entregar. Suele abreviarse con la letra U o Ep. La energía potencial puede presentarse como energía potencial gravitatoria, energía potencial electrostática, y energía potencial elástica. Más rigurosamente, la energía potencial es una magnitud escalar asociada a un campo de fuerzas (o como en elasticidad un campo tensorial de tensiones). Cuando la energía potencial está asociada a un campo de fuerzas, la diferencia entre los valores del campo en dos puntos A y B es igual al trabajo realizado por la fuerza para cualquier recorrido entre B y A.

  1. Energía Química Esta energía es la retenida en alimentos y combustibles, Se produce debido a la transformación de sustancias químicas que contienen los alimentos o elementos, posibilita mover objetos o generar otro tipo de energía.
  2. Energía Hidráulica La energía hidráulica o energía hídrica es aquella que se extrae del aprovechamiento de las energías (cinética y potencial) de la corriente de los ríos, saltos de agua y mareas, en algunos casos es un tipo de energía considerada “limpia” por que su impacto ambiental suele ser casi nulo y usa la fuerza hídrica sin represarla en otros es solo considerada renovable si no sigue esas premisas dichas anteriormente.
  3. Energía Sonora Este tipo de energía se caracteriza por producirse debido a la vibración o movimiento de un objeto que hace vibrar también el aire que lo rodea, esas vibraciones se transforman en impulsos eléctricos que nuestro cerebro interpreta en sonidos.
  4. Energía Radiante Esta energia es la que tienen las ondas electromagneticas tales como la luz visible, los rayos ultravioletas (UV), los rayos infrarrojos (IR), las ondas de radio, etc. Su propiedad fundamental es que se propaga en el vació sin necesidad de ningún soporte material, se trasmite por unidades llamadas fotones estas unidades actúan a su vez también como partículas, el físico Albert Einstein planteo todo esto en su teoría del efecto fotoeléctrico gracias al cual ganó el premio Nobel de física en 1921.
  5. Energía Fotovoltaica La energía fotovoltaica y sus sistemas posibilitan la transformación de luz solar en energía eléctrica, en pocas palabras es la conversión de una partícula luminosa con energía (fotón) en una

energía electromotriz (voltaica). La caracteristica principal de un sistema de energía fotovoltaica es la célula fotoeléctrica, un dispositivo construido de silicio (extraído de la arena común).

  1. Energía de reacción Es un tipo de energia debido a la reaccion química del contenido energético de los productos es, en general, diferente del correspondiente a los reactivos. En una reacción química el contenido energético de los productos Este defecto o exceso de energía es el que se pone en juego en la reacción. La energía absorvida o desprendida puede ser de diferentes formas, energía lumínica, eléctrica, mecánica, etc…, aunque la principal suele ser en forma de energía calorífica. Este calor se suele llamar calor de reacción y suele tener un valor único para cada reacción, las reacciones pueden también debido a esto ser clasificadas en exotérmicas o endotérmicas, según que haya desprendimiento o absorción de calor.
  2. Energía iónica La energía de ionización es la cantidad de energía que se necesita para separar el electrón menos fuertemente unido de un átomo neutro gaseoso en su estado fundamental.
  3. Energía geotérmica Esta corresponde a la energía que puede ser obtenida en base al aprovechamiento del calor interior de la tierra, este calor se debe a varios factores entre los mas importantes se encuentran el gradiente geotérmico, el calor radiogénico, etc. Geotérmico viene del griego geo, “Tierra”, y thermos, “calor”; literalmente “calor de la Tierra”.
  4. Energía mareomotriz Es la resultante del aprovechamiento de las mareas, se debe a la diferencia de altura media de los mares según la posición relativa de la Tierra y la Luna y que como resultante da la atracción gravitatoria de esta ultima y del sol sobre los océanos. De esta diferencias de altura se puede obtener energía interponiendo partes móviles al movimiento natural de ascenso o descenso de las aguas, junto con mecanismos de canalización y depósito, para obtener movimiento en un eje.
    1. Energía electromagnética La energía electromagnética se define como la cantidad de energía almacenada en una parte del espacio a la que podemos otorgar la presencia de un campo electromagnético y que se expresa según la fuerza del campo eléctrico y magnético del mismo. En un punto del espacio la densidad de energía electromagnética depende de una suma de dos términos proporcionales al cuadrado de las intensidades de campo.
    2. Energía metabólica Este tipo de energía llamada metabólica o de metabolismo es el conjunto de reacciones y procesos físico-químicos que ocurren en una célula. Estos complejos procesos interrelacionados son la base