miércoles, 5 de junio de 2013

La energía y su aprovechamiento.



Principio de Conservación de la energía
El Principio de conservación de la energía indica que la energía no se crea ni se destruye; sólo se transforma de unas formas en otras. En estas transformaciones, la energía total permanece constante; es decir, la energía total es la misma antes y después de cada transformación.

Matemáticamente se define como:  DU= Q – W
DU Þ Incremento o aumento de energía
Q Þ Calor
W Þ Trabajo

Energía se define como la capacidad para realizar un trabajo. También es aquello que transforma la materia de alguna u otra manera. Es la que causa el cambio y la ciencia es causal.
Para la optimización de recursos y la adaptación a nuestros usos, necesitamos transformar unas formas de energía en otras. Todas ellas lo logran cumpliendo el siguiente principio: "La energía no se crea ni se destruye, solo se transforma". Esto quiere decir que a pesar de que la energía puede convertirse de una a otra, nunca puede crearse ni destruirse. Este hecho es una ley, resultado de la prueba de una hipótesis, realizada por científicos de diversos países. Esta ley conocida como la ley de conservación de la energía es muy importante.
La unidad para medir la energía en el Sistema Internacional de Unidades en el joule (J). 

El aprovechamiento de la energía está ligado, en efecto, al desarrollo humano. La unión de la humanidad con la energía emepzó seguramente con el dominio del fuego. Hoy en día sin embargo, existe una complejidad creciente en los temas energéticos. Se dispone de un número cada vez mayor de fuentes energéticas, redes energéticas más complejas, métodos de almacenamiento, etcétera.

Manifestaciones de energía: electricidad y radiación electromagnética. 

La energía se manifiesta de diferentes formas como: la energía mecánica, energía química, energía nuclear, energía luminosa, energía eléctrica que se manifiesta como corriente eléctrica, es decir, como el movimiento de las cargas eléctricas negativas, o electrones, a través de un cable conductor metálico como consecuencia de la diferencia de potencial que un generador esté aplicando en sus extremos; la radiación electromagnética está formada por la combinación de campos eléctricos y magnéticos, que se propagan a través del espacio en forma de ondas portadoras de energía.

Obtención y aprovechamiento de la energía. Beneficios y riesgos en la naturaleza y sociedad. 

El avance de la ciencia y la tecnología no necesariamente tiene un efecto positivo en la calidad de vida de los seres que habitamos en este planeta: a diario recibimos noticias sobre el efecto invernadero, la lluvia ácida, la contaminación causada por los motores de combustión interna, etc. 
La crisis de energéticos de la década de 1970 originó un gran auge en la investigación y desarrollo de nuevas fuentes de energía, sin embargo, este entusiasmo ha disminuido debido a que el precio de los combustibles fósiles sigue siendo relativamente bajo. El concepto de "crisis energética" aparece cuando las fuentes de energía de las que se abastece la sociedad se agotan. Un modelo económico como el actual, cuyo funcionamiento depende de un continuo crecimiento, exige también una demanda igualmente creciente de energía.
No obstante, muchos expertos aseguran que si la humanidad no toma las precauciones necesarias, a principios del siglo XXI sufriremos una nueva crisis energética que será de mayor magnitud que la vivida hace 25 años. 
Para reducir el consumo de combustibles será necesario incrementar el uso de energías renovables, como la biomasa, el viento y la energía solar. También será útil generar electricidad con base en plantas hidroeléctricas o geotérmicas. 

Obtención de la energía.
Existen muchas maneras para obtener energía, entre ellas están: 
Centrales térmicas, que producen electricidad mediante la combustión de fuel o carbón.
Central hidroeléctrica, menos contaminante que las centrales térmicas, que aprovecha la caída del agua para producir electricidad.
Centrales nucleares, se caracterizan por el empleo nuclear fisionable que mediante reacciones nucleares proporciona calor, que es empleado a través de un ciclo termodinámico convencional, para producir el movimiento de alternadores que transforman el trabajo mecánico en energía eléctrica.
Entre otras como el Sol, el viento, las mareas, el movimiento, la luz, etc.

Importancia del aprovechamiento de la energía orientando al consumo sustentable.
Al desarrollo que satisface las necesidades de la generación presente sin comprometer la capacidad de la generaciones futuras para satisface sus propias necesidades se le llama desarrollo sustentable. Una forma de orientar el consumo sustentable de energía es realizando un evento como el siguiente:

El día 5 de marzo es el día mundial de la Eficiencia Energética. 

En esta fecha tan señalada, se invita a las personas a reflexionar sobre su consumo de energía habitual y evitar el derroche energético. Los pequeños gestos conllevan un ahorro energético más importante de lo que se puede creer.

La eficiencia energética se plantea como una de las políticas de freno para el cambio climático y la consecución de sociedades sostenibles, junto con el desarrollo de energías renovables y una política de transporte menos agresiva con el medio ambiente.
Ello no implica renunciar a la calidad de vida, sino la obtención de los mismos bienes y servicios energéticos empleando para ello menos recursos. 
La importancia de este aprovechamiento de energía es que se consigue una mejora de los procesos, la cogeneración, el reciclaje, el uso de productos menos contaminantes y un consumo inteligente, es decir, utilizamos sólo aquella energía que realmente se necesita. 
Transferencia de energía: Un objeto que posee energía puede transferir parte de ella a otro objeto.
Degradación de energía: Cada vez que se produce una transformación de energía, parte ella se convierte en calor inútil.
Producción de energía: Se refiere a la producción de petróleo, que es en la actualidad la primera fuente energía en la industria.
El consumo de energía: Consumir energía se ha convertido en sinónimo de actividad, de transformación y de progreso, hasta tal punto de que la tasa de consumo energético es hoy en día un indicador del grado de desarrollo económico de un estado.
Crisis de energía: Debido a la explotación irracional, extracción y comercialización de energía por parte de los países industrializados, las reservas de este mineral decrecieron, por lo que algunos países reaccionaron en defensa de sus intereses y nacionalizaron la explotación del mineral.


Se les llama recursos a todo aquello que tiene utilidad para el ser humano.
Los recursos renovables son las materias primas que se convierten en algo útil para el ser humano y que es posible regenerar, es decir que no se agotan. Los recursos renovables se reponen o regeneran en un tiempo similar al periodo de vida del ser humano. Los recursos renovables pueden ser regenerados por la intervención del hombre, o porque su naturaleza es inagotable.
10 ejemplos de recursos renovables:
1.      las plantas
2.      los animales
3.      madera
4.      energía hidráulica
5.      energía hidroeléctrica
6.      energía eólica
7.      radiación solar
8.      viento
9.      mareas
10. energía geotérmica

Los recursos no renovables son aquellos que no cuentan con la capacidad de regeneración o ésta es prácticamente imperceptible para el ser humano. Los recursos no renovables son los que para formarse necesitaron de millones de años y una vez que se consumen no vuelven a regenerarse.
Los recursos no renovables son muy necesarios puesto que hacen que funcionen las máquinas de las industrias, generan electricidad, sirven para el consumo humano, se utilizan para la construcción, o se usan como combustible entre muchas otras cosas. El consumo excesivo de recursos no renovables ha ocasionado que éstos disminuyan de forma considerable, por lo que de seguir así en un futuro cercano pueden agotarse.
10 ejemplos de recursos no renovables:
1.      El oro
2.      La plata
3.      El carbón
4.      El gas natural
5.      La madera
6.      Petróleo
7.      Agua potable
8.      Diamantes
9.      Cobre
10. Aluminio

¿Cómo se obtiene, transporta y aprovecha la electricidad que utilizamos en casa? 
Generación y transporte de electricidad es el conjunto de instalaciones que se utilizan para transformar otros tipos de energía en electricidad y transportarla hasta los lugares donde se consume. Las instalaciones eléctricas también permiten utilizar la energía hidroeléctrica a mucha distancia del lugar donde se genera. Estas instalaciones suelen utilizar corriente alterna. De esta manera, cada parte del sistema puede funcionar con el voltaje apropiado. Las instalaciones eléctricas tienen seis elementos principales:


  • La central eléctrica
  • Los transformadores, que elevan el voltaje de la energía eléctrica generada a las altas tensiones utilizadas en las líneas de transporte
  • Las líneas de transporte
  • Las subestaciones donde la señal baja su voltaje para adecuarse a las líneas de distribución
  • Las líneas de distribución
  • Los transformadores que bajan el voltaje al valor utilizado por los consumidores.
Red de energía eléctrica: En una central hidroeléctrica, el agua que cae de una presa hace girar turbinas que impulsan generadores eléctricos. La electricidad se transporta a una estación de transmisión, donde un transformador convierte la corriente de baja tensión en una corriente de alta tensión. La electricidad se transporta por cables de alta tensión a las estaciones de distribución, donde se reduce la tensión mediante transformadores hasta niveles adecuados para los usuarios. La estación central de una instalación eléctrica consta de una máquina motriz, como una turbina de combustión, que mueve un generador eléctrico.


Las líneas de conducción se pueden diferenciar según su función secundaria en líneas de transporte (altos voltajes) y líneas de distribución (bajos voltajes). 
Cualquier sistema de distribución de electricidad requiere una serie de equipos suplementarios para proteger los generadores, transformadores y las propias líneas de conducción. Suelen incluir dispositivos diseñados para regular la tensión que se proporciona a los usuarios y corregir el factor de potencia del sistema.
Los cortacircuitos se utilizan para proteger todos los elementos de la instalación contra cortocircuitos y sobrecargas y para realizar las operaciones de conmutación ordinarias.



Referencias Bibliográficas:

http://www.taringa.net/posts/ciencia-educacion/10127616/Energia-concepto-clases-transformacion-aprovechamiento.html

http://astrojem.com/radiacionelectromagnetica.html
http://www.prepafacil.com/cobach/Main/EnergiaBeneficiosYRiesgos
http://www.educarchile.cl/Userfiles/P0001%5CFile%5COBTENCI%C3%93N%20DE%20ENERG%C3%8DA..pdfhttp://
www.biodiversidades.com/dia-mundial-de-la-eficiencia-energetica/
http://www.monografias.com/trabajos13/genytran/genytran.shtml
http://10ejemplos.com/10-ejemplos-de-recursos-renovables
Chamizo José Antonio, Esfinge, Naucalpan, Estado de México, 2008.

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