TEMA 5.2 LA ENERGÍA Y SUS TRANSFORMACIONES
1. Definición de energía: como propiedad básica de todos los sistemas (naturales y
tecnológicos), constituye uno de los contenidos esenciales en los currículos de ciencias;
su comprensión permite interpretar multitud de fenómenos cotidianos
El concepto de energía es un concepto muy abstracto y de hecho, no existe si quiera
consenso entre los científicos sobre a qué le podemos llamar energía.
Una definición no muy técnica,
pero si intuitiva y descriptiva
podría ser: la energía asociada
a una tarea nos indica el
esfuerzo que hay que realizar
para realizar esa tarea (para
mover una caja, para calentar
un cazo de agua, para moverse
por una pista)
(1) energía como capacidad de realizar trabajo
(2) energía como capacidad para producir cambios
(3) energía como propiedad asociada a cada estado del sistema (la más cercana al
conocimiento científico, pero de las más complejas)
La energía NO es materia. La energía no reside en los cuerpos. Es un ente abstracto
que asociamos a un cuerpo o sistema en función de cómo está en cada momento y
que en primera aproximación podemos relacionar con su potencialidad de producir
cambios
Energía es una magnitud física que mide la capacidad de los cuerpos para producir
transformaciones en sí mismos o en el entorno.
1. La energía está asociada a la configuración de un sistema, a su estado. Cuando varía
el estado de un sistema, varía la energía que le asociamos.
, 2. Todo cambio en el estado de un sistema que asociamos a ganar energía, lleva
asociado otro cambio en el estado de otro sistema asociado a que pierda energía (y
viceversa), a lo que le llamamos transferencia de energía.
Si la interacción es debida a la diferencia de temperatura entre cuerpos, decimos
que la energía se transfiere por calor, y si es debida a fuerzas que generan
desplazamientos o deformaciones, decimos que se transfiere por trabajo
3. La energía puede conservarse en los sistemas aislados, pero siempre se degrada
irreversiblemente, perdiendo capacidad para generar nuevos cambios (veremos las
máquinas)
Tipos de energía
1.1. Energía nuclear
Es la energía almacenada en el núcleo de los átomos por las interacciones entre las
partículas subatómicas (protones y neutrones). Se libera en las reacciones nucleares de
fisión y de fusión
- La fisión nuclear consiste en fragmentar un núcleo pesado (con muchos
neutrones y protones) en otros dos núcleos de, aproximadamente, la
misma masa, al mismo tiempo que se liberan varios neutrones. Los
neutrones que se desprenden en la fisión pueden romper otros núcleos y
desencadenar nuevas fisiones en las que se liberan otros neutrones que
repiten el proceso y así sucesivamente en una reacción en cadena.
- La Fusión nuclear consiste en la unión de varios núcleos "ligeros" (con
pocos protones y neutrones) para formar otro más "pesado" y estable, con
gran desprendimiento de energía. Para que los núcleos ligeros se unan,
hay que vencer las fuerzas de repulsión que hay entre ellos. Por eso, para
iniciar este proceso hay que suministrar energía (estos procesos se suelen
producir a temperaturas muy elevadas, de millones de ºC, como en las
estrellas).
- En el currículo de E. Primaria
No se nombra específicamente
Los libros de texto y los docentes lo trabajan en ocasiones unidos al capítulo de
energías renovables
1.2. Energía química
Es la energía almacenada en los enlaces entre átomos de un compuesto. Puesto que
las reacciones químicas implican romper enlaces para formar otros nuevos, en todas
las reacciones químicas se libera o absorbe energía.
1. Definición de energía: como propiedad básica de todos los sistemas (naturales y
tecnológicos), constituye uno de los contenidos esenciales en los currículos de ciencias;
su comprensión permite interpretar multitud de fenómenos cotidianos
El concepto de energía es un concepto muy abstracto y de hecho, no existe si quiera
consenso entre los científicos sobre a qué le podemos llamar energía.
Una definición no muy técnica,
pero si intuitiva y descriptiva
podría ser: la energía asociada
a una tarea nos indica el
esfuerzo que hay que realizar
para realizar esa tarea (para
mover una caja, para calentar
un cazo de agua, para moverse
por una pista)
(1) energía como capacidad de realizar trabajo
(2) energía como capacidad para producir cambios
(3) energía como propiedad asociada a cada estado del sistema (la más cercana al
conocimiento científico, pero de las más complejas)
La energía NO es materia. La energía no reside en los cuerpos. Es un ente abstracto
que asociamos a un cuerpo o sistema en función de cómo está en cada momento y
que en primera aproximación podemos relacionar con su potencialidad de producir
cambios
Energía es una magnitud física que mide la capacidad de los cuerpos para producir
transformaciones en sí mismos o en el entorno.
1. La energía está asociada a la configuración de un sistema, a su estado. Cuando varía
el estado de un sistema, varía la energía que le asociamos.
, 2. Todo cambio en el estado de un sistema que asociamos a ganar energía, lleva
asociado otro cambio en el estado de otro sistema asociado a que pierda energía (y
viceversa), a lo que le llamamos transferencia de energía.
Si la interacción es debida a la diferencia de temperatura entre cuerpos, decimos
que la energía se transfiere por calor, y si es debida a fuerzas que generan
desplazamientos o deformaciones, decimos que se transfiere por trabajo
3. La energía puede conservarse en los sistemas aislados, pero siempre se degrada
irreversiblemente, perdiendo capacidad para generar nuevos cambios (veremos las
máquinas)
Tipos de energía
1.1. Energía nuclear
Es la energía almacenada en el núcleo de los átomos por las interacciones entre las
partículas subatómicas (protones y neutrones). Se libera en las reacciones nucleares de
fisión y de fusión
- La fisión nuclear consiste en fragmentar un núcleo pesado (con muchos
neutrones y protones) en otros dos núcleos de, aproximadamente, la
misma masa, al mismo tiempo que se liberan varios neutrones. Los
neutrones que se desprenden en la fisión pueden romper otros núcleos y
desencadenar nuevas fisiones en las que se liberan otros neutrones que
repiten el proceso y así sucesivamente en una reacción en cadena.
- La Fusión nuclear consiste en la unión de varios núcleos "ligeros" (con
pocos protones y neutrones) para formar otro más "pesado" y estable, con
gran desprendimiento de energía. Para que los núcleos ligeros se unan,
hay que vencer las fuerzas de repulsión que hay entre ellos. Por eso, para
iniciar este proceso hay que suministrar energía (estos procesos se suelen
producir a temperaturas muy elevadas, de millones de ºC, como en las
estrellas).
- En el currículo de E. Primaria
No se nombra específicamente
Los libros de texto y los docentes lo trabajan en ocasiones unidos al capítulo de
energías renovables
1.2. Energía química
Es la energía almacenada en los enlaces entre átomos de un compuesto. Puesto que
las reacciones químicas implican romper enlaces para formar otros nuevos, en todas
las reacciones químicas se libera o absorbe energía.
