La energía es la propiedad de los cuerpos que nos indica su capacidad para provocar transformaciones. Pero esa capacidad para producir cambios puede tener diferentes orígenes o estar relacionada con distintas características o situaciones del sistema. Para tener esto en cuenta, se le pone a la energía un calificativo que nos informa con qué esta asociada.
LA ENERGÍA CINÉTICA
La energía cinética en la energía que tienen los cuerpos por estar en movimiento.
Una piedra tiene más energía si se mueve que si está quieta. Un balón de fútbol puede producir más cambios cuando está en movimiento que cuando está en reposo. El aire en reposo tiene menos energía que si se mueve; puede llegar a tener una gran cantidad de energía cinética, como ocurre en los huracanes.
La energía cinética depende de la masa del cuerpo y del cuadrado de la velocidad que lleve. Se calcula mediante la expresión:
Si la masa se pone en kilogramos (kg) y la velocidad en metros/segundo (m/s), la energía cinética se expresa en julios (J).
LA ENERGÍA POTENCIAL GRAVITATORIA
La energía potencial gravitatoria es la que tienen los cuerpos según su posición respecto a la superficie de la tierra.
El agua cuando está en los depósitos en el tejado de una casa tiene más energía que cuando está en un depósito en el sótano. Un helicóptero cuando está a 400 metros de altura tiene más energía que cuando está en el suelo.
La energía potencial gravitatoria de un cuerpo situado en las proximidades de la Tierra se calcula mediante la expresión:
Epotencial = peso x altura
El peso del cuerpo se expresa en newtones (N) y la altura se expresa en metros (m). La energía potencial que se calcula se obtiene en julios (J).
Para expresar el peso en newtones, se multiplica la masa expresada en kilogramos por 9,8 (aunque para facilitar los cálculos multiplicaremos por 10). Un cuerpo cuya masa es de 70 kg, tiene un peso de 700 N.
LA ENERGÍA INTERNA
Es posible que sepas que todos los alimentos no aportan la misma energía. Seguro que si tomamos 100 gramos de pasteles aportamos a nuestro organismo más energía que si tomamos 100 gramos de lechuga. Las sustancias que forman parte de los pasteles tienen más energía interna que las sustancias que forman la lechuga.
La estructura o composición química de una sustancia o sistema influye en la capacidad que tiene ese sistema para producir cambios o transformaciones. A la energía asociada con la composición química de las sustancias que forman el sistema se le llama energía interna.
Si quemamos pólvora, gasolina, carbón o los alimentos podemos obtener una gran cantidad de energía. No ocurre lo mismo con otras sustancias.
Algunas sustancias llamadas combustibles y explosivos tienen, debido a su constitución, una gran cantidad de energía que se pone de manifiesto al quemarlas. Una característica de los combustibles es su poder calorífico, que representa la energía que proporciona cuando se quema un kilogramo del combustible en cuestión. Según el valor de su poder calorífico, hay combustibles mejores que otros.
También tienen energía interna los cuerpos en función de su temperatura. Piensa en la lava de un volcán, ¿tiene más energía cuando está fundida al salir del volcán o cuando se ha solidificado, una vez enfriada? Está claro que la lava fundida puede provocar más cambios que la lava fría, por lo que debemos admitir que la lava fundida tiene más energía que la lava fría.
La energía interna depende del tipo de sustancia que forman los cuerpos. Las sustancias que son combustibles (gasolina, butano, etc.), tienen mucha energía interna por unidad de masa. Lógicamente cuanta más cantidad tengamos de esa sustancia mayor será su energía interna.
La energía interna también depende de la temperatura. Cuanto mayor sea la temperatura de un cuerpo, mayor será su energía interna. Si la temperatura es baja, la energía interna de ese cuerpo es pequeña (referido siempre a la unidad de masa). Cuando calentamos un cuerpo aumenta su energía interna. Cuando lo enfriamos, disminuye su energía interna.
Así pues, la energía interna de un cuerpo (o sistema) depende de su temperatura, del tipo de sustancia que lo forma y de su masa.
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