Materia es todo aquello que qu e ocupa un lugar en el espacio . En física En física y y filosofía filosofía , materia es el término para referirse a los constituyentes con stituyentes de la realidad material objetiva , entendiendo por objetiva que pueda ser percibida de percibida de la misma forma por diversos sujetos. Se considera c onsidera que es lo que forma la parte sensible de los objetos perceptibles o detectables por medios físicos. físicos . Es decir es todo aquello que ocupa un sitio en el espacio, se puede tocar, se puede sentir, se puede medir, etc. También se usa el término para designar al tema que compone una obra literaria, científica, política, etc. Esta distinción da lugar a la oposición "materia-forma", considerando que una misma materia, como contenido o tema, puede ser tratado, expuesto, considerado, etc. de diversas formas diversas formas : de estilo, de expresión, de enfoque o punto de vista. Se usa también para hablar de una asignatura o disciplina o disciplina en la enseñanza .
L a
materia másica está jerárquicamente
organizada en varios niveles y subniveles. L a a materia másica puede ser estudiada desde los puntos de vista macroscópico vista macroscópico y y microscópico microscópico . Según el nivel de descripción adoptado debemos adoptar descripciones clásicas descripciones clásicas o o descripciones cuánticas . Una parte de la materia másica, concretamente la que compone los astros subenfriados y las estrellas, está constituida por p or moléculas , átomos , e iones e iones . Cuando las condiciones de temperatura lo permite la materia se encuentra condensada
.
L a
materia másica está jerárquicamente
organizada en varios niveles y subniveles. L a a materia másica puede ser estudiada desde los puntos de vista macroscópico vista macroscópico y y microscópico microscópico . Según el nivel de descripción adoptado debemos adoptar descripciones clásicas descripciones clásicas o o descripciones cuánticas . Una parte de la materia másica, concretamente la que compone los astros subenfriados y las estrellas, está constituida por p or moléculas , átomos , e iones e iones . Cuando las condiciones de temperatura lo permite la materia se encuentra condensada
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Materia no-másica Una gran parte de la energía del universo corresponde a formas de materia formada por partículas o campos que no presentan masa, como la luz y la radiación electromagnética, las dos formada por fotones por fotones sin sin masa. Otro tipo de partículas de las que no sabemos con seguridad si es másica son los neutrinos los neutrinos que que inundan todo el universo y son responsables de una parte importante de toda la energía del universo. Junto con estas partículas no másicas, mási cas, se postula la existencia de otras partículas como el gravitón el gravitón , el fotino el fotino yy el gravitino el gravitino , que serían todas ellas partículas sin masa aunque contribuyen a la energía total del universo. Propiedades de la materia ordinaria Propiedades generales L as as
presentan los sistemas materiales básicos sin distinción y por tal motivo no permiten
diferenciar una sustancia de otra. Algunas de las propiedades generales se les da el nombre de extensivas, pues su valor depende de la cantidad de materia, tal es el caso de d e la masa la masa , el peso peso , volumen . Otras, las que no dependen de la cantidad de materia sino de la sustancia de que se trate, se llaman intensivas. El ejemplo paradigmático de magnitud intensiva de la materia másica es la densidad la densidad .
Propiedades extrínsecas o generales Son las cualidades que nos permiten reconocer recono cer a la materia, como la extensión la extensión , o la inercia la inercia . Son aditivas debido a que dependen de la cantidad de la muestra tomada. Para medirlas definimos magnitudes, como la masa, para medir la inercia, y el volumen, para medir la extensión (no es realmente una propiedad aditiva exacta de la materia en general, sino para cada sustancia en particular, porque si mezclamos por
ejemplo 50 ml de agua con 50 ml de etanol obtenemos un volumen de disolución de 96 ml). Hay otras propiedades generales como la interacción , que se mide mediante la fuerza. Todo sistema material interacciona con otros en forma gravitatoria, electromagnética o nuclear. También es una propiedad general de la materia su estructura corpuscular, lo que justifica que la cantidad se mida para ciertos usos en moles Propiedades químicas Son aquellas propiedades distintivas de las sustancias que se observan cuando reaccionan, es decir, cuando se rompen o se forman enlaces químicos entre los átomos, formándose con la misma materia sustancias nuevas distintas de las originales. L as propiedades químicas se manifiestan en los procesos químicos ( reacciones químicas ), mientras que las propiamente llamadas propiedades físicas, se manifiestan en los procesos físicos, como el cambio de estado , la deformación, el desplazamiento, etc.
Ejemplos de propiedades químicas: y
y
y
y
Corrosividad de ácidos Poder calorífico o energía calórica Acidez R eactividad
Según estimaciones recientes, resumidas en este gráfico de la NASA , alrededor del 70% del contenido energético del Universo consiste en energía oscura, cuya presencia se infiere en su efecto sobre la expansión del Universo pero sobre cuya naturaleza última no
Nivel microscópico El nivel microscópico de la materia másica puede entenderse como un agregado de moléculas. Éstas a su vez son agrupaciones de átomos que forman parte del nivel microscópico. A su vez existen niveles microscópicos que permiten descomponer los átomos en constituyentes aún más elementales, que sería el siguiente nivel son: y
y
y
Electrones : partículas leptónicas con carga eléctrica negativa. Protones : partículas bariónicas con carga eléctrica positiva. Neutrones : partículas bariónicas sin carga eléctrica (pero con momento magnético).
A partir de aquí hay todo un conjunto de partículas subatómicas que acaban finalmente en los constituyentes últimos de la materia. Así por ejemplo virtualmente los bariones del núcleo (protones y neutrones) se mantienen unidos gracias a un campo escalar formado por
piones (bosones de espín cero). E igualmente los protones y neutrones, sabemos que no son partículas elementales, sino que tienen constituyentes de menor nivel que llamamos quarks (que a su vez se mantienen unidos mediante el intercambio de gluones virtuales). Nivel macroscópico Macroscópicamente, la materia másica se presenta en las condiciones imperantes en el sistema solar, en uno de cuatro estados de agregación molecular: sólido, líquido, gaseoso y plasma. De acuerdo con la teoría cinética molecular la materia se encuentra formada por moléculas y éstas se encuentran animadas de movimiento , el cual cambia constantemente de dirección y velocidad cuando chocan o bajo el influjo de otras interacciones físicas. Debido a este movimiento presentan energía cinética que tiende a separarlas, pero también tienen una energía potencial que tiende a juntarlas. Por lo tanto el estado físico de una sustancia puede ser:
y
y
y
y
Sólido : si la energía cinética es menor que la potencial. L íquido : si la energía cinética y potencial son aproximadamente iguales. G aseoso : si la energía cinética es mayor que la potencial. Plasma : si la energía cinética es tal que los electrones tienen una energía total positiva.
Bajo ciertas condiciones puede encontrarse materia másica en otros estados físicos, como el condensado de Bose-Einstein o el condensado fermiónico . L a
manera más adecuada de definir materia másica es describiendo sus cualidades: y
y
Presenta dimensiones, es decir, ocupa un lugar en un espacio-tiempo determinado. Presenta inercia: la inercia se define como la resistencia que opone la materia a modificar su estado de reposo o movimiento.
y
L a
materia es la causa de la gravedad o gravitación, que consiste en la atracción que actúa siempre entre objetos materiales aunque estén separados por grandes distancias.
Masa De Wikipedia, la enciclopedia libre Saltar a navegación , búsqueda
Patrón de un kilogramo masa.
Para otros usos de este término, véase Masa (desambiguación) . L a
masa, en física , es la medida de la inercia , que únicamente para algunos casos puede entenderse como la magnitud que cuantifica la cantidad de materia de un cuerpo. L a unidad de masa, en el Sistema Internacional de Unidades es el kilogramo (kg). Es una cantidad escalar y no debe confundirse con el peso , que es una cantidad vectorial que representa una fuerza .
Historia El concepto de masa surge de la confluencia de dos leyes: la ley G ravitación Universal de Newton y la 2ª L ey de Newton (o 2º "Principio"). Según la ley de la G ravitación de Newton, la atracción entre dos cuerpos es proporcional al producto de dos constantes, denominadas masa gravitacional ²una de cada uno de ellos², siendo así la masa
gravitatoria una propiedad de la materia en virtud de la cual dos cuerpos se atraen; por la 2ª ley (o principio) de Newton, la fuerza aplicada sobre un cuerpo es directamente proporcional a la aceleración que experimenta, denominándose a la constante de proporcionalidad: masa inercial del cuerpo. Para Einstein la gravedad no es una propiedad de la materia, sino una propiedad del espacio- tiempo .[ cita requerida ] No es obvio que la masa inercial y la masa gravitatoria coincidan. Sin embargo todos los experimentos muestran que sí. Para la física clásica esta identidad era accidental. Ya Newton, para quien peso e inercia eran propiedades independientes de la materia, propuso que ambas cualidades son proporcionales a la cantidad de materia, a la cual denominó "masa". Sin embargo, para Einstein, la coincidencia de masa inercial y masa gravitacional fue un dato crucial y uno de los
puntos de partida para su teoría de la R elatividad y, por tanto, para poder comprender mejor el comportamiento de la naturaleza. Según Einstein, esa identidad significa que: «la misma cualidad de un cuerpo se manifiesta, de acuerdo con las circunstancias, como inercia o como peso.» Esto llevó a Einstein a enunciar el Principio de equivalencia: «las leyes de la naturaleza deben expresarse de modo que sea imposible distinguir entre un campo gravitatorio uniforme y un sistema referencial acelerado.» Así pues, «masa inercial» y «masa gravitatoria» son indistinguibles y, consecuentemente, cabe un único concepto de «masa» como sinónimo de «cantidad de materia», según formuló Newton. En palabras de D. M. McMaster: «la masa es la expresión de la cantidad de materia de un cuerpo, revelada por su peso, o por la cantidad de fuerza necesaria para producir en un cuerpo
cierta cantidad de movimiento en un tiempo dado.» 1 En la física clásica, la masa es una constante de un cuerpo. En física relativista, la masa es función de la velocidad que el cuerpo posee respecto al observador. Además, la física relativista demostró la relación de la masa con la energía, quedando probada en las reacciones nucleares; por ejemplo, en la explosión de una bomba atómica queda patente que la masa es una magnitud que trasciende a la masa inercial y a la masa gravitacional. Es un concepto central en física , química , astronomía y otras disciplinas afines. [ editar ]Masa inercial Artículo principal: Masa inercial L a
masa inercial para la física clásica viene determinada por la Segunda y Tercera L ey de Newton . Dados dos cuerpos, A y B, con masas inerciales m A (conocida) y m B (que se desea
determinar), en la hipótesis dice que las masas son constantes y que ambos cuerpos están aislados de otras influencias físicas, de forma que la única fuerza presente sobre A es la que ejerce B, denominada F AB , y la única fuerza presente sobre B es la que ejerce A, denominada F BA , de acuerdo con la Segunda L ey de Newton:
. dondea A y a B son las aceleraciones de A y B, respectivamente. Es necesario que estas aceleraciones no sean nulas, es decir, que las fuerzas entre los dos objetos no sean iguales a cero. Una forma de lograrlo es, por ejemplo, hacer colisionar los dos cuerpos y efectuar las mediciones durante el choque. L a
Tercera L ey de Newton afirma que las dos fuerzas son iguales y opuestas: .
Sustituyendo en las ecuaciones anteriores, se obtiene la masa de B como . Así, el medir a A y a B permite determinar m B en relación con m A, que era lo buscado. El requisito de que a B sea distinto de cero hace que esta ecuación quede bien definida. En el razonamiento anterior se ha supuesto que las masas de A y B son constantes. Se trata de una suposición fundamental, conocida como la conservación de la masa , y se basa en la hipótesis de que la materia no puede ser creada ni destruida, sólo transformada (dividida o recombinada). Sin embargo, a veces es útil considerar la variación de la masa del cuerpo en el tiempo; por ejemplo, la masa de un cohete decrece durante su lanzamiento. Esta aproximación se hace ignorando la materia que entra y sale del sistema. En el caso del cohete, esta materia se corresponde con el combustible
que es expulsado; la masa conjunta del cohete y del combustible es constante. [ editar ]Masa gravitacional Artículo principal: Masa gravitacional Considérense dos cuerpos A y B con masas gravitacionales M A y M B, separados por una distancia |r AB |. L a L ey de la G ravitación de Newton dice que la magnitud de la fuerza gravitatoria que cada cuerpo ejerce sobre el otro es
donde G es la constante de gravitación universal . L a sentencia anterior se puede reformular de la siguiente manera: dada la aceleración g de una masa de referencia en un campo gravitacional (como el campo gravitatorio de la Tierra), la fuerza de la gravedad en un objeto con masa gravitacional M es de la magnitud .
Esta es la base según la cual las masas se determinan en las balanzas . En las balanzas de baño, por ejemplo, la fuerza |F| es proporcional al desplazamiento del muelle debajo de la plataforma de pesado (véase L ey de Hooke ), y la escala está calibrada para tener en cuenta g de forma que se pueda leer la masa M. [ editar ]Equivalencia de la masa inercial y la masa gravitatoria Se demuestra experimentalmente que la masa inercial y la masa gravitacional son iguales ²con un grado de precisión muy alto². Estos experimentos son esencialmente pruebas del fenómeno ya observado por G alileo de que los objetos caen con una aceleración independiente de sus masas (en ausencia de factores externos como el rozamiento ). Supóngase un objeto con masas inercial y gravitacional m y M, respectivamente. Si la gravedad es la única fuerza que actúa sobre el
cuerpo, la combinación de la segunda ley de Newton y la ley de la gravedad proporciona su aceleración como:
Por tanto, todos los objetos situados en el mismo campo gravitatorio caen con la misma aceleración si y sólo si la proporción entre masa gravitacional e inercial es igual a una constante. Por definición, se puede tomar esta proporción como 1. [ editar ]Consecuencias de la R elatividad En la teoría especial de la relatividad la "masa" se refiere a la masa inercial de un objeto medida en el sistema de referencia en el que está en reposo (conocido como " sistema de reposo "). El método anterior para obtener la masa inercial sigue siendo válido, siempre que la velocidad del objeto sea mucho menor que la velocidad de la
luz , de forma que la mecánica clásica siga siendo válida. Históricamente, se ha usado el término "masa" para describir a la magnitud E/c , (que se denominaba "masa relativista") y a m, que se denominaba "masa en reposo". L os físicos no recomiendan seguir esta terminología, porque no es necesario tener dos términos para la energía de una partícula y porque crea confusión cuando se habla de partículas "sin masa". En este artículo, siempre se hace referencia a la "masa en reposo". Para más información, véase el 'Usenet R elativity FAQ' en la sección de Enlaces externos. En la mecánica relativista, la masa de una partícula libre está relacionada con su energía y su momento lineal según la siguiente ecuación: . Que se puede reordenar de la siguiente manera:
El límite clásico se corresponde con la situación en la que el momento p es mucho menor que mc, en cuyo caso se puede desarrollar la raíz cuadrada en una serie de Taylor :
El término principal, que es el mayor, es la energía en reposo de la partícula. Si la masa es distinta de cero, una partícula siempre tiene como mínimo esta cantidad de energía, independientemente de su momentum. L a energía en reposo, normalmente, es inaccesible, pero puede liberarse dividiendo o combinando partículas, como en la fusión y fisión nucleares. El segundo término es la energía cinética clásica, que se demuestra usando la definición clásica de momento cinético o momento lineal:
y sustituyendo para obtener:
L a
relación relativista entre energía, masa y momento también se cumple para partículas que no tienen masa (que es un concepto mal definido en términos de mecánica clásica). Cuando m = 0, la relación se simplifica en
dondep es el momento relativista. Esta ecuación define la mecánica de las partículas sin masa como el fotón , que son las partículas de la luz . [ editar ]Masa Convencional Según el documento D28 "Conventionalvalue of theresult of weighing in air" de la Organización Internacional de Metrología L egal (OIM L ), la masa convencional de un cuerpo es igual a la masa de un patrón de densidad igual a
8.000 kg/m 3 que equilibra en el aire a dicho cuerpo en condiciones convencionalmente escogidas: temperatura del aire igual a 20 °C y densidad del aire igual a 0,0012 g/cm 3 Esta definición es fundamental para un comercio internacional sin controversias sobre pesajes realizados bajo distintas condiciones de densidad del aire y densidad de los objetos. Si se pretendiera que las balanzas midan masa, sería necesario contar con patrones de masa de la misma densidad que los objetos cuya masa interese determinar, lo que no es práctico y es la razón por la que se definió la Masa Convencional, la cual es la magnitud que miden las balanzas con mayor exactitud que masa.
Energía De Wikipedia, la enciclopedia libre ( R edirigido desde Energia )
Saltar a navegación , búsqueda Para otros usos de este término, véase Energía (desambiguación) .
Un rayo es una forma de transmisión de energía. El término energía (del griego / energeia , actividad, operación; ó /energos=fuerza de acción o fuerza trabajando ) tiene diversas acepciones y definiciones, relacionadas con la idea de una capacidad para obrar, transformar o poner en movimiento . En física , «energía» se
define como la capacidad para realizar un trabajo . En tecnología y economía , «energía» se refiere a un recurso natural (incluyendo a su tecnología asociada) para extraerla, transformarla, y luego darle un uso industrial o económico.
Contenido [ ocultar ] y
1El concepto de energía en física 1.1Energía en diversos tipos de sistemas físicos 1.1.1Física clásica 1.1.2Física relativista 1.1.3Física cuántica 1.1.4Química 1.2Energía potencial 1.3Energía cinética de una masa puntual 1.4Magnitudes relacionadas 1.5Transformación de la energía 1.6Unidades de medida de energía 2 L a energía como recurso natural 3Véase también 4 R eferencias 5Enlaces externos o
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El concepto de energía en física
En la física , la ley universal de conservación de la energía , que es la base para el primer principio de la termodinámica , indica que la energía ligada a un sistema aislado permanece en el tiempo. No obstante, la teoría de la relatividad especial establece una equivalencia entre masa y energía por la cual todos los cuerpos, por el hecho de estar formados de materia, contienen energía; además, pueden poseer energía adicional que se divide conceptualmente en varios tipos según las propiedades del sistema que se consideren. Por ejemplo, la energía cinética se cuantifica según el movimiento de la materia, la energía química según la composición química , la energía potencial según propiedades como el estado de deformación o a la posición de la materia en relación con las fuerzas que actúan sobre ella y la energía térmica según el estado termodinámico . L a
energía no es un estado físico real, ni una "sustancia intangible" sino sólo una magnitud
escalar que se le asigna al estado del sistema físico, es decir, la energía es una herramienta o abstracción matemática de una propiedad de los sistemas físicos. Por ejemplo, se puede decir que un sistema con energía cinética nula está en reposo. Se utiliza como una abstracción de los sistemas físicos por la facilidad para trabajar con magnitudes escalares, en comparación con las magnitudes vectoriales como la velocidad o la posición . Por ejemplo, en mecánica , se puede describir completamente la dinámica de un sistema en función de las energías cinética, potencial, que componen la energía mecánica , que en la mecánica newtoniana tiene la propiedad de conservarse, es decir, ser invariante en el tiempo. Matemáticamente, la conservación de la energía para un sistema es una consecuencia directa de que las ecuaciones de evolución de ese sistema sean independientes del instante de tiempo
considerado, de acuerdo con el teorema de Noether . Energía en diversos tipos de sistemas físicos L a
energía también es una magnitud física que se presenta bajo diversas formas, está involucrada en todos los procesos de cambio de Estado físico , se transforma y se transmite, depende del sistema de referencia y fijado éste se conserva. 1 Por lo tanto todo cuerpo es capaz de poseer energía, esto gracias a su movimiento , a su composición química, a su posición , a su temperatura , a su masa y a algunas otras propiedades. En las diversas disciplinas de la física y la ciencia , se dan varias definiciones de energía, por supuesto todas coherentes y complementarias entre sí, todas ellas siempre relacionadas con el concepto de trabajo . Física clásica En la mecánica se encuentran:
y
Energía mecánica , que es la combinación o suma de los siguientes tipos: Energía cinética : relativa al movimiento . Energía potencial : la asociada a la posición dentro de un campo de fuerzas conservativo. Por ejemplo, está la Energía potencial gravitatoria y la Energía potencial elástica (o energía de deformación , llamada así debido a las deformaciones elásticas ). Una onda también es capaz de transmitir energía al desplazarse por un medio elástico. o
o
En electromagnetismo se tiene a la: y
Energía electromagnética , que se compone de: Energía radiante : la energía que poseen las ondas electromagnéticas. Energía calórica : la cantidad de energía que la unidad de masa de materia puede desprender al producirse una reacción química de oxidación. o
o
o
o
Energía potencial eléctrica (véase potencial eléctrico ) Energía eléctrica : resultado de la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos.
En la termodinámica están: y
y
Energía interna , que es la suma de la energía mecánica de las partículas constituyentes de un sistema. Energía térmica , que es la energía liberada en forma de calor, obtenida de la naturaleza ( energía geotérmica ) mediante la combustión.
Física relativista En la relatividad están: y
Energía en reposo , que es la energía debida a la masa según la conocida fórmula de Einstein , E=mc 2 , que establece la equivalencia entre masa y energía .
y
Energía de desintegración , que es la diferencia de energía en reposo entre las partículas iniciales y finales de una desintegración .
Al redefinir el concepto de masa, también se modifica el de energía cinética (véase relación de energía-momento ). Física cuántica En física cuántica , la energía es una magnitud ligada al operador hamiltoniano . L a energía total de un sistema no aislado de hecho puede no estar definida: en un instante dado la medida de la energía puede arrojar diferentes valores con probabilidades definidas. En cambio, para los sistemas aislados en los que el hamiltoniano no depende explícitamente del tiempo, los estados estacionarios sí tienen una energía bien definida. Además de la energía asociadas a la materia ordinaria o campos de materia, en física cuántica aparece la:
y
Energía del vacío : un tipo de energía existente en el espacio, incluso en ausencia de materia .
Química En química aparecen algunas formas específicas no mencionadas anteriormente: y
y
Energía de ionización , una forma de energía potencial, es la energía que hace falta para ionizar una molécula o átomo . Energía de enlace , es la energía potencial almacenada en los enlaces químicos de un compuesto . L as reacciones químicas liberan o absorben esta clase de energía, en función de la entalpía y energía calórica .
Si estas formas de energía son consecuencia de interacciones biológicas, la energía resultante es bioquímica, pues necesita de
las mismas leyes físicas que aplican a la química, pero los procesos por los cuales se obtienen son biológicos, como norma general resultante del metabolismo celular (véase R uta metabólica ). Energía potencial Artículo principal: Energía potencial Es la energía que se le puede asociar a un cuerpo o sistema conservativo en virtud de su posición o de su configuración. Si en una región del espacio existe un campo de fuerzas conservativo, la energía potencial del campo en el punto (A) se define como el trabajo requerido para mover una masa desde un punto de referencia (nivel de tierra) hasta el punto (A). Por definición el nivel de tierra tiene energía potencial nula. Algunos tipos de energía potencial que aparecen en diversos contextos de la física son:
y
y
y
L a
L a
energía potencial gravitatoria asociada a la posición de un cuerpo en el campo gravitatorio (en el contexto de la mecánica clásica ). L a energía potencial gravitatoria de un cuerpo de masa m en un campo gravitatorio constante viene dada por: donde h es la altura del centro de masas respecto al cero convencional de energía potencial. L a energía potencial electrostáticaV de un sistema se relaciona con el campo eléctrico mediante la relación:
L a
energía potencial elástica asociada al campo de tensiones de un cuerpo deformable .
energía potencial puede definirse solamente cuando existe un campo de fuerzas que es conservativa , es decir, que cumpla con alguna de las siguientes propiedades:
1. El trabajo realizado por la fuerza entre dos puntos es independiente del camino recorrido. 2. El trabajo realizado por la fuerza para cualquier camino cerrado es nulo. 3. Cuando el rotor de F es cero (sobre cualquier dominio simplemente conexo). Se puede demostrar que todas las propiedades son equivalentes (es decir que cualquiera de ellas implica la otra). En estas condiciones, la energía potencial en un punto arbitrario se define como la diferencia de energía que tiene una partícula en el punto arbitrario y otro punto fijo llamado "potencial cero". Energía cinética de una masa puntual L a energía
cinética es un concepto fundamental de la física que aparece tanto en mecánica clásica , como mecánica relativista y mecánica cuántica . L a energía cinética es una magnitud escalar asociada al movimiento de cada una de
las partículas del sistema. Su expresión varía ligeramente de una teoría física a otra. Esta energía se suele designar como K, T o E c. El límite clásico de la energía cinética de un cuerpo rígido que se desplaza a una velocidad v viene dada por la expresión:
Una propiedad interesante es que esta magnitud es extensiva por lo que la energía de un sistema puede expresarse como "suma" de las energía de partes disjuntas del sistema. Así por ejemplo puesto que los cuerpos están formados de partículas, se puede conocer su energía sumando las energías individuales de cada partícula del cuerpo. Magnitudes relacionadas L a
energía se define como la capacidad de realizar un trabajo. Energía y trabajo son equivalentes y, por tanto, se expresan en las
mismas unidades. El calor es una forma de energía, por lo que también hay una equivalencia entre unidades de energía y de calor. L a capacidad de realizar un trabajo en una determinada cantidad de tiempo es la potencia . Transformación de la energía Para la optimización de recursos y la adaptación a nuestros usos, necesitamos transformar unas formas de energía en otras. Todas ellas se pueden transformar en otra cumpliendo los siguientes principios termodinámicos: y
y
³L a
energía no se crea ni se destruye; sólo se transforma´. De este modo, la cantidad de energía inicial es igual a la final. ³L a
energía se degrada continuamente hacia una forma de energía de menor calidad (energía térmica)´. Dicho de otro modo, ninguna transformación se realiza con un 100% de rendimiento, ya que siempre se
producen unas pérdidas de energía térmica no recuperable. El rendimiento de un sistema energético es la relación entre la energía obtenida y la que suministramos al sistema. Unidades de medida de energía L a
unidad de energía definida por el Sistema Internacional de Unidades es el julio , que se define como el trabajo realizado por una fuerza de un newton en un desplazamiento de un metro en la dirección de la fuerza, es decir, equivale a multiplicar un Newton por un metro . Existen muchas otras unidades de energía, algunas de ellas en desuso. Nombre
Abreviatura
Equivalencia en julios
Caloría
cal
4,1855
Frigoría
fg
4.185.5
Termia
th
4.185.500
Kilovatio hora
kWh
3.600.000
Caloría grande
Cal
4.185,5
Tep
41.840.000.000
Tec
29.300.000.000
T R
3,517/ h
Tonelada equivalente de petróleo Tonelada equivalente de carbón Tonelada de refrigeración
Electronvoltio
eV
1.602176462 × 10 -19
British Thermal Unit
2
Board of Trade unit
3
Chevalvapeur heure
4
BTU
1.055,05585
BTu
3600000
CVh
3.777154675 × 10 -7
Ergio
erg
1 × 10 -7
Footpound
ft × lb
1,35581795
Poundal foot
5
L a
pdl × ft
4.214011001 × 10 -11
energía como recurso natural
Artículo principal: Energía (tecnología)
