Einergie

An giral, l cunceito i la palabra einergie quier dezir "potencial einato para fazer trabalho ó rializar ua acion".

La palabra ye ousada an bários cuntestos defrentes. La outelizaçon científica ten un seneficado bien defenido i perciso anquanto muitos outros nun son tan specíficos.

L termo einergie tamien puode chamar las reaçones dua cundiçon de trabalho, por eisemplo la calor, trabalho macánico (mobimento) ó luç. Estes que puoden ser rializados por ua fuonte einanimada (por eisemplo motor, caldeira, cungelador, alte-falante, lámpada, biento) ó por un ourganismo bibo (por eisemplo ls músclos, einergie biológica).

La eitimologie de la palabra ten ourige ne l griego, adonde εργος (ergos) quier dezir "trabalho".

Qualquier cousa que steia a trabalhar - por eisemplo, a mober outro oubjeto, a calecer-lo ó a ser atrabessado por ua corriente eilétrica - stá la "gastar" einergie (ua beç qu'hai ua "trasferéncia", pus nanhue einergie ye perdida, i si trasformada ó trasferida pa l outro cuorpo). Antoce, qualquiera cousa que steia pronta a trabalhar ten einergie. Anquanto l trabalho ye rializado, acuntece ua trasferéncia d'einergie.

L cunceito de Einergie ye un de ls cunceitos eissenciales de la Física. Nacido ne l seclo XIX, puode ser ancuntrado an todas las deciplinas de la Física (macánica, termodinámica, eiletromagnetismo, mecánica quántica, etc.) assi cumo an outras deciplinas, particularmente na Química.

Formas de porduçon d'einergie

Las sociadades houmanas dependen cada beç mais dun eilebado cunsumo einergético la sue susisténcia. Para esso, fúrun sendo zambolbidos, al lhargo de la stória, dibersos porcessos de porduçon, trasporte i armazenamiento d'einergie. Las percipales formas de porduçon d'einergie son: hidráulica, nuclear, eólica, solar i geotérmica.

Einergie mecánica

Einergie mecánica ye l'einergie que puode ser trasferida por meio de fuorça. La einergie mecánica total dun sistema ye la soma de l'einergie potencial cula einergie cinética. Se l sistema fur cunserbatibo, ó seia, solo fuorças cunserbatibas atuan nel, l'einergie mecánica total cunserba-se i ye ua custante de mobimento. La einergie mecánica "I" que un cuorpo ten ye la soma de la sue einergie cinética "c" mais einergie potencial "p".

Dessarte (antoce, anton, a cuncluir), nun sistema an eiquilíbrio, l'einergie mecánica total ye eigual a zero.

Einergie potencial

Ye l'einergie que un oubjeto ten pronta a ser cumbertida an einergie cinética. Un martielho lebantado, ua mola anroscada i un arco sticado dun atirador, todos ténen einergie potencial. Esta einergie stá pronta a ser demudadas noutras formas d'einergie i, a porduzir trabalho: quando martelo caer, prega un priego; la muola, quando solta, faç andar ls punteiros dun reloijo; l'arco al çparar un seta. Assi que acuntece algun mobimento, l'einergie potencial de la fuonte deminui, anquanto se demuda an einergie de l mobimiento (einergie cinética). Albantar l martielho, anrolar la mola i sticar l'arco faç, por sue beç, l'uso de l'einergie cinética porduç un ganho d'einergie potencial.

Eisisten defrentes tipos d'einergie potencial, relacionados culs defrentes modos d'einergie (ber ambaixo) an que se çtacam: l'eilástica, la grabitacional i l'eilétrica.

La einergie potencial grabitacional na superfíce de la Tierra ye perporcional a l'altura (h) de l cuorpo (medido an relaçon a un cierto nible de refréncia que puode ser por eisemplo l suolo nesse lugar).

Ye calculada pula spresson: $\!Ep_{g}=p.h$ ó $\!Ep_{g}=n.g.h$

La einergie potencial eilástica stá ligada a ua muola ó a un cuorpo eilástico.

Ye calculada pula spresson (ne l causo eidial): $\!Ep_{e}={\frac {k.x^{2}}{2}}$

K= Custante de la mola (baria para cada tipo de mola, por eisemplo la custante de la mola dun spiral de caderno ye bien menor que la custante de la mola dun amuortecedor de camion).

X= Bariaçon ne l tamanho de la mola.

La einergie potencial eilétrica stá relacionada cun ua carga qualquier "q" dua partícula que queda a ua çtáncia "d" dua carga de proba "Q".

Ye calculada pula spresson: $\!Ep_{e}l={\frac {k.q.Q}{d^{2}}}$ , a ser $\!B={\frac {k.Q}{d^{2}}}$ , podemos sustituir: $\!Ep_{e}l=q.B$

$k$ = custante eiletrostática de l meio an que las cargas stubíren anseridas.

$B$ = potencial eilétrico.

$q$ = carga de la partícula.

$d$ = çtáncia antre la partícula i l refrencial.

$Q$ = carga de l refrencial.

Einergie cinética

Ye l'einergie que un cuorpo an mobimiento ten debido a la sue bolina. Ye calculada por: $\!E_{c}={\frac {mb^{2}}{2}}$

$m$ = massa de l cuorpo.

$b$ = belocidade de l cuorpo.

Esto quier dezir que quanto mais debrebe un oubjeto se mobe, maior l níble d'einergie cinética. Para alhá desso, quanto mais massa tubir un oubjeto, maior ye la cantidade de einergie cinética neçária para mober-lo.

Para qu'algo se mobe, ye neçairo trasformar qualquier outro tipo d'einergie neste. Las máquinas mecánicas - altemobles, tornos ó quaisquier outras máquinas cun motor- trasfórman algun tipo d'einergie an einergie cinética.

Einergie química

Ye l'einergie que stá armazenada nun átomo ó nua molécula. Eisisten bárias formas d'einergie, mas ls seres bibos solo outelizan l'einergie química.

La Einergie Química stá persente nas ligaçones químicas. Eisisten lhigaçones probes i ricas an einergie. La auga ye un eisemplo de molécula cun lhigaçones probes an einergie. La glicose ye ua sustáncia cun ligaçones ricas an einergie.

Ls seres bibos outelizan la glicose cumo percipal cumbustíble (fuonte d'einergie química); antretanto, esta molécula nun puode ser outelizada diretamiente, puis la sue quebra direta libera muito mais einergie que l neçairo pa l trabalho celular. Por esso, la natureza scolhiu mecanismos de trasferéncia de l'einergie química de la glicose para moléculas tipo ATP (adenosina trifosfato). Ls purmeiro seres bibos criórun l purmeiro destes mecanismos: la fermentaçon. La fermentaçon anaeiróbia, para alhá de l ATP, gera tamien etanol i dióxido de carbono (CO₂). La persença de CO₂ na atmosfera possiblitou l aparecimiento de la fotossíntese. Este porcesso fizo surgir l O₂ (ouxigénio) na atmosfera. Cun l'ouxigénio, outros seres bibos puderan zambolber un nuobo mecanismo de trasferéncia d'einergie química de la glicose pa l ATP: la respiraçon aeróbica.

Las reaçones químicas giralmente pordúzen tamien la calor: un fuogo l'arder ye un eisemplo. La einergie química tamien puode ser trasformada an qualquier forma d'einergie, por eisemplo an eilatricidade (nua baterie) i an einergie cinética (ne ls músclos ó ne ls motores la gasolina).

Einergie nuclear

Ye l'einergie porduzida pulas reaçones nucleares: esso ye, pula fisson ó pula fuson de átomos, quales son trasformados subretodo an einergie mecánica i la calor, quier subre cuntrole nun reator nuclear quier nua sploson dua arma nuclear. L Sol porduç la sue calor i la sue luç por fuson nuclear de átomos d'heidrogénio an hélio.

Einergie eiletromagnética

Stá associada als fenómenos eiletromagnéticos: l'eilatricidade, l magnetismo i la radiaçon eiletromagnética (luç). Eisemplo de l sou uso: nas nuossas casas l'einergie eilétrica ye cumbertida an trabalho puls eiletrodomésticos (nurmalmente atrabeç de motores qu'úsan l percípio de la anduçon eiletromagnética) ó an luç pulas lhámpadas, antre muitas outras formas d'uso an qu'esta forma d'einergie ye cumbertida an outra.

La Einergie eilétrica ye medida an Kwh (kilowatts-hora) i eiquibale al porduto de la poténcia i l tiempo an que ye outelizada. $\!E_{e}l=P.t$

$E_{e}l$ = Einergie eilétrica.

$P$ = Poténcia.

$t$ = Tiempo.

Fórmula esta útele para calcular i/ó prebenir ciertos dados subre la cumberçon d'einergie, por eisemplo, an un apareilho qu'ouse eilatricidade para criar calor poderá ser outelizada para prebenir la temperatura mássima alcançada por este aparelho, basta para esso eigualar la fórmula de l'einergie calorífica ( $\!Q=n.c.(t_{f}-t_{i})$ ), a cunsidrar l rendimiento (percentaige de poténcia cumbertida de fato an calor) de l'apareilho eilétrico.

Einergie de fácele obtençon, ye outelizada cumo alternatiba ne l zambolbimiento d'eiquipamientos cada beç mais modernos qu'antes ousában outras formas d'einergie (an special la mecánica) por causa de la crecente modernizaçon de l'andústria eiletrónica. Las centrales -an special las heidreilétricas- dan-mos essa einergie. Porque qu'eisiste ua custante preocupaçon an zambolber cada beç mais meios d'oubtençon d'einergie alternatiba que nun fágan mal l meio ambiente i mos deian eilatricidade de la maneira mais eifeciente possible.

Einergie radiante

Ye l'einergie associada a la radiaçon eiletromagnética: luç, las óndias de rádio i ls raios de calor (anfraburmeilhos). La calor radiante nun ye l mesmo que la bariante d'einergie cinética chamada de «einergie térmica», mas quando ls raios anfraburmeilhos atíngen un oubjeto fázen cun que las sues moléculas se moban mais depriessa, cumbertendo-se an einergie térmica.

Curjidades

Ls músclos associados als uossos trasfórman einergie química an einergie mecánica. Por eisemplo quando corremos, l trabalho rializado puls uossos trasforma l'einergie mecánica potencial an einergie cinética; antoce, l'einergie potencial deminui oumentando l'einergie cinética.
Quando miramos ua panela cun auga ne l fuogo, antendemos que als poucos l'auga ampeça a mober-se, la sue superfíce peç que treme, esso ye por causa de l oumiento de l'agitaçon de las moléculas, oumentando, assi, l'einergie térmica de la auga. Se tirarmos la panela cun auga de l fuogo i la deixarmos de lado, hai ua deminuiçon de l'agitaçon de las moléculas d'auga parando l mobimento, ó seia, la sue einergie térmica deminuiu. Inda podemos ber qu'acuntece ua trasferéncia d'einergie térmica de l fuogo para la auga i de la auga pa l aire, ó seia, passa dun cuorpo pa l outro, sendo chamada la calor.
La trasferéncia d'einergie dun cuorpo para outro pula eimisson de óndias eiletromagnéticas (luç) chama-se eirradiaçon. Chama-se eimissor l cuorpo qu'eimite l'einergie i recetor aquel que recibe. Chama-se einergie radiante la porpagada pul spácio, de l'eimissor pa l recetor. Al bater subre un cuorpo, l'einergie radiante çtribui-se, sendo ua parte refletida, outra trasmetida, i ua terceira absurbida, esta ye la única trasformada an calor.
Al calecermos ua panela cun auga antendemos, passado uns segundos, que la panela yá caleciu, anquanto la auga nó. Esto debe-se al fato de l alumínio ó l fierro (dependendo de la panela) percisar dua menor cantidade de calor que la auga para lebantar la sue temperatura, ó seia, l fierro ó l alumínio ten menor calor specífico.

Cunsumo d'einergie

L cunsumo d'einergie ne l mundo, an sue grande maiorie, ye atrabeç de fuontes de einergies tradecionales cumo petrólio, carbon mineral i gáç natural, essas fuontes son poluentes i nó-renobables, l que ne l feturo, seron sustituídas einebitablemente. Hai cuntrobérsias subre l tiempo de la duraçon de ls cumbustibles fósseles mas por causa de einergies limpas i renobables cumo biomassa, einergie eólica i einergie maremotriç i sançones cumo l Protocolo de Quioto que cobra de paíçs andustriales un nible menor de poluentes (CO₂) spelhidos para la atmosfera, para alhá d'ancentibar (financeiramente) ls países que yá l fázen. Las einergies alternatibas son un nuobo modelo de porduçon d'einergies eiconómicas i saludubles pa l meio ambiente.

Ber tamien