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Diferencia entre revisiones de «Energía»

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{{otros usos|Energía (desambiguación)}}
La '''energía''' (del griego {{lang|grc|ἐνέργεια}} - ''[[energeia]]'', "actividad, operación", de {{lang|grc|ἐνεργός}} - ''energos'', "activo, trabajador"<ref>{{cite web |url=http://www.etymonline.com/index.php?term=energy |title=Energy |work=Online Etymology Dictionary |last=Harper |first=Douglas |accessmonthday=1 de Mayo|accessyear=2007}}</ref>) es una magnitud [[física]] abstracta, ligada al estado dinámico de un '''[[sistema]]''' y que permanece invariable con el tiempo en los '''[[sistema aislado|sistemas aislados]]'''. Todos los cuerpos, por el sólo hecho de estar formados de [[materia]], contienen energía; además, pueden poseer energía adicional debido a su movimiento, a su composición química, a su [[posición]], a su [[temperatura]] y a algunas otra propiedades. Por ejemplo, un sistema con [[energía cinética]] nula está en reposo. <!-- La variación de energía de un sistema es igual en magnitud al [[Trabajo (física)|trabajo]] requerido para llevar al sistema desde un estado inicial al estado actual. El estado inicial es totalmente arbitrario. Ojo: esta afirmación no es general en casi ningún sentido, la energía de un sistema cualquiera puede cambiar por medio del trabajo, del calor, y de la materia, en forma de flujos entre el sistema y su entorno; he preferido eliminar la frase que ampliar aquí este asunto que no es especialmente sencillo. -->
[[Imagen:Lightning over Oradea Romania 2.jpg|thumb|300px|Un [[rayo]] es una forma de transmisión de energía.]]
Muy a menudo se define la energía como la capacidad de realizar trabajo.
El término '''energía''' 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 (física)|trabajo]]. En [[tecnología]] y [[economía]], «energía» se refiere a un [[recurso natural]] y la tecnología asociada para explotarla y hacer un uso industrial o económico del mismo.
== El concepto de energía en física ==
{{AP|Energía (física)}}
La energía es una [[magnitud física]] abstracta, ligada al estado dinámico de un [[Sistema físico|sistema]] cerrado y que permanece invariable con el tiempo. También se puede definir la energía de sistemas abiertos, es decir, partes no aisladas entre sí de un sistema cerrado mayor. Un enunciado clásico de la física newtoniana afirmaba que ''[[Conservación de la energía|la energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma]]''.


La energía no es un ente físico real, ni una "[[sustancia intangible]]" sino sólo un número escalar que se le asigna al estado del sistema físico, es decir, la energía es una herramienta o abstacción matemática de una propiedad de los sistemas físicos.
La energía no es un estado físico real, ni una "sustancia intangible" sino sólo un número 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.


El uso de la magnitud energía en términos prácticos se justifica porque es mucho más fácil trabajar con [[escalar|magnitudes escalares]], como lo es la energía, que con [[vector|magnitudes vectoriales]] como la velocidad y la posición. Así, se puede describir completamente la dinámica de un sistema en función de las energías cinética, potencial y de otros tipos de sus componentes. En sistemas aislados además la energía total 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]].
El uso de la magnitud energía en términos prácticos se justifica porque es mucho más fácil trabajar con [[escalar|magnitudes escalares]], como lo es la energía, que con [[vector (física)|magnitudes vectoriales]], como la velocidad y la posición. Así, se puede describir completamente la dinámica de un sistema en función de las energías cinética, potencial y de otros tipos de sus componentes. En sistemas aislados, además, la energía total 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 ===
Todos los cuerpos, poseen energía debido 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 [[mecánica]]:


==Energía potencial==
=== Energía potencial ===
{{AP|Energía potencial}}
{{AP|Energía potencial}}
La energía potencial puede pensarse como la energía almacenada en un sistema, o como una medida del trabajo que un sistema puede entregar. Más rigurosamente, la energía potencial es una magnitud escalar asociada a un campo de fuerzas (o como en elasticidad un campo tensorial de tensiones). Cuando la energía potencial está asociada a un campo de fuerzas, la diferencia entre los valores del campo en dos puntos A y B es igual al trabajo realizado por la fuerza para cualquier recorrido entre B y A.
Es la energía que se le puede asociar a un cuerpo o sistema [[fuerza conservativa|conservativo]] en virtud de su posición o de su configuración. Si en una región del [[espacio]] existe un [[campo de fuerzas]] conservativo, entonces el trabajo requerido para mover una masa cualquiera desde un punto de referencia, usualmente llamado ''nivel de tierra'' y otro es la energía potencial del campo. Por definición el nivel de tierra tiene energía potencial nula. Algunos tipos de energía potencial que aparecen en diversos contextos de la física son:


*La '''energía potencial gravitatoria''' asociada a la posición de un cuerpo en el [[campo gravitatorio]] (en el contexto de la [[mecánica clásica]]).
La energía potencial puede definirse solamente cuando existe un [[Campo (física)|campo de fuerzas]] es [[Campo conservativo|conservativa]], es decir, que cumpla con alguna de las siguientes propiedades:
*La '''energía potencial electrostática''' ''V'' de un sistema se relaciona con el [[campo eléctrico]] mediante la relación:
{{ecuación|
<math>\mathbf{E} = - \operatorname{grad}\ V</math>
||left}}
*La '''energía potencial elástica''' asociada al campo de tensiones de un [[sólido deformable|cuerpo deformable]].


# El trabajo realizado por la fuerza entre dos puntos es independiente del camino recorrido.
==Energía cinética de una masa puntual==
# El trabajo realizado por la fuerza para cualquier camino cerrado es nulo.
La [[energía cinética]] es un concepto fundamental de la física que aparece tanto en [[mecánica clásica]], como [[teoría de la relatividad|mecánica relativista]] y [[mecánica cuántica]]. La energía cinética es una [[magnitud física|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<sub>c</sub>''.
# 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".
El [[límite clásico]] de la energía cinética de un cuerpo rígido que se desplaza a una velocidad ''v'' viene dada por la expresión:
{{ecuación|
<math>E_c = {1 \over 2} mv^2</math>
||left}}
Una propiedad interesante es que esta es esta magnitud es [[Magnitud extensiva|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 ===
==Energía en diversos tipos de sistemas==
La 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. La capacidad de realizar un trabajo en una determinada cantidad de [[tiempo]] es la [[potencia]].
Todos los cuerpos pueden poseer energía debido 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, todas coherentes y complementarias entre sí, todas ellas siempre relacionadas con el concepto de [[trabajo (física)|trabajo]].


== La energía como recurso natural ==
{{AP|Energía (tecnología)}}
En [[tecnología]] y [[economía]], una fuente de energía es un recurso natural, así como la tecnología asociada para explotarla y hacer un uso industrial y económico del mismo. La energía en sí misma nunca es un bien para el consumo final sino un bien intermedio para satisfacer otras necesidades en la producción de bienes y servicios. Al ser un bien escaso, la energía es fuente de conflictos para el control de los recursos energéticos.


== Unidades de medida de energía ==
===Física clásica===
La unidad de energía en el [[Sistema Internacional de Unidades]] es el [[Julio (unidad)|Julio]], que equivale a [[Newton (unidad)|Newton]] x [[metro]].
En '''[[Mecánica]]''':
*[[Energía mecánica]] que es la combinación o suma de los siguientes tipos:
**[[Energía cinética]]: debida al [[movimiento]].
**[[Energía potencial]]: la asociada a la posición dentro de un [[campo (física)|campo de fuerzas]] conservativo como por ejemplo:
***'''Energía potencial gravitatoria'''
***'''Energía potencial elástica''', debida a deformaciones [[elasticidad (mecánica de sólidos)|elásticas]], también una [[onda (física)|onda]] es capaz de transmitir energía al desplazarse por un medio elástico.


Otras unidades:
En '''[[electromagnetismo]]''' se tiene:
* [[Caloría]]. Es la cantidad de [[energía térmica]] necesaria para elevar la temperatura de un [[gramo]] de [[agua]] de 14,5 a 15,5 [[grado Celsius|grados Celsius]]. Un julio equivale aproximadamente 0,24 calorías.
*[[Energía electromagnética]] que se compone de:
* La [[frigoría]] es la unidad de energía utilizada en refrigeración y es equivalente a absorber una caloría.
**[[Energía radiante]]
* [[Termia]], prácticamente en desuso, es igual a 1.000.000 de calorías o a 1 Mcal
**'''Energía del campo'''
* [[Kilovatio hora]] (kWh) usada habitualmente en electricidad. Y sus derivados [[MWh]], [[MW•año]]
**'''Energía potencial eléctrica''' (véase [[potencial eléctrico]])
* [[Caloría grande]] usada en [[biología]], [[alimentación]] y [[nutrición]] = 1 Cal = 1 kcal = 1.000 cal
* [[Tonelada equivalente de petróleo]] = 41.840.000.000 julios = 11.622 kWh.
* [[Tonelada equivalente de carbón]] = 29.300.000.000 julios = 8138.9 kWh.
* [[Tonelada de refrigeración]]
* [[Electronvoltio]] (eV) Es la energía que adquiere un [[electrón]] al ser acelerado por una [[Tensión eléctrica|diferencia de potencial]] en el [[vacío]] de 1 [[Voltio]]. 1eV = 1.602176462 × 10-19 julios
* [[BTU]], British Thermal Unit, 252,2 cal = 1.055 julios


== Véase también ==
En '''[[termodinámica]]''':
{{Portal|Energía}}
**[[energía interna]] suma de la energía mecánica de las partículas constituyentes de un sistema
* [[Principio de conservación de la energía]]
**[[Energía térmica]] debida a la [[temperatura]]
* [[Lista de temas energéticos]]
* [[Señal|Energía de una señal]]


== Enlaces externos ==
===Física relativista clásica===
{{commonscat|Energy}}
En '''[[Relatividad]]''':
{{wikcionario|energía}}
**[[Energía en reposo]] es la energía debida a la masa, según la conocida fórmula de [[Einstein]].
*{{IprNoticias|La Comisión Europea debate desde hoy el futuro de la política energética europea}}
**[[Energía de desintegración]], es la diferencia de energía en reposo entre las partículas iniciales y finales de una [[desintegración]]
* [http://www.coiim.es/C3/Comunicaciones/Document%20Library/La%20energía%20en%20el%20siglo%20XXI.htm Videos del ciclo de Jornadas La Energía en el Siglo XXI en el [[Colegio Oficial]] de [[Ingenieros Industriales]] de [[Madrid]] ]
**Al redefinirse el concepto de masa, también se modifica el de energía cinética (véase [[Relación de energía-momento]])
* [http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/dinamica/trabajo/energia/energia.htm Teoría física sobre energía y trabajo] en la web de la [[Universidad del País Vasco]]

* [http://www.biopsychology.org/apuntes/mecanica/mecanica2.htm Apuntes de mecánica clásica] en biopsychology.org
===Física cuántica===
* [http://www.energiasinfronteras.org/ Energía Sin Fronteras]
En '''[[física cuántica]]''', la energía es una magnitud ligada al operador hamiltoniano. La 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 asociados a la materia ordinaria o campos de materia en física cuántica aparece la:
* [http://www.cne.es/ Comisión Nacional de Energía de España]

* [http://www.mundoenergia.com/ Mundoenergía.com - divulgación energética en internet]
*[[Energía del vacío]] es un tipo de energía existente en el espacio, incluso en ausencia de [[materia]]
* [http://www.eficiencia-energetica.blogspot.com/ Peak Oil y Energía --Multimedia (Español/Inglés]

* [http://www.idae.es/ IDAE - instituto para la diversificación y el ahorro de energía (de España)]
===Química===
* [http://ec.europa.eu/dgs/energy_transport/index_es.html Dirección general de Energía y transportes] de la [[Unión Europea]]
En '''[[química]]''' aparecen además de la anterior formas específicas no mencionadas anteriormente:
* [http://www.iea.org/ International Energy Agency] (en inglés)
**[[Energía de ionización]], una forma de energía potencial, es la energía que hace falta para [[Ionización|ionizar]] una [[molécula]] o [[átomo]].
* [http://www.bloomberg.com/energy/ Cotizaciones de la energía en la web de Bloomberg] (en inglés)
**[[Energía de enlace]] es la energía potencial almacenada en los [[Enlace químico|enlaces químicos]] de un [[Compuesto químico|compuesto]]. Las [[Reacción química|reacciones químicas]] liberan o absorben esta clase de energía, en función de la [[entalpía]] y [[energía calórica]].
* [http://www.energybulletin.net/ Energy bulletin- noticias independientes sobre la energía] (en inglés)
: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 [[Adenosín trifosfato|ATP]]).
* [http://www.energiayopciones.com/ EIyS S.A. - Energía Eléctrica y Gas Natural (de Argentina)]

==Notas==
{{listaref}}


[[Categoría:Magnitudes físicas]]
[[Categoría:Magnitudes físicas]]
[[Categoría:Energía| ]]

{{Bueno|is}}


[[af:Energie]]
[[af:Energie]]
[[an:Enerchía]]
[[an:Enerchía]]
[[ar:طاقة]]
[[ar:طاقة]]
[[arc:ܐܢܪܓܝ]]
[[ast:Enerxía (física)]]
[[az:Enerji]]
[[bat-smg:Energėjė]]
[[be:Энергія]]
[[be-x-old:Энэргія]]
[[bg:Енергия]]
[[bg:Енергия]]
[[bn:শক্তি]]
[[bn:শক্তি]]
Línea 88: Línea 86:
[[ca:Energia]]
[[ca:Energia]]
[[cs:Energie]]
[[cs:Energie]]
[[cy:Egni (gwyddonol)]]
[[da:Energi]]
[[da:Energi]]
[[de:Energie]]
[[de:Energie]]
Línea 96: Línea 93:
[[et:Energia]]
[[et:Energia]]
[[eu:Energia]]
[[eu:Energia]]
[[fa:انرژی]]
[[fi:Energia]]
[[fi:Energia]]
[[fr:Énergie]]
[[fr:Énergie]]
[[gl:Enerxía]]
[[gl:Enerxía]]
[[he:אנרגיה]]
[[he:אנרגיה]]
[[hi:ऊर्जा]]
[[hr:Energija]]
[[hr:Energija]]
[[ht:Enèji]]
[[hu:Energia]]
[[hu:Energia]]
[[ia:Energia]]
[[ia:Energia]]
Línea 111: Línea 105:
[[it:Energia]]
[[it:Energia]]
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[[ja:エネルギー]]
[[ka:ენერგია]]
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[[ko:에너지]]
[[ku:Wize]]
[[ku:Wize]]
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[[la:Energia]]
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[[lb:Energie]]
[[li:Energie]]
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[[ln:Molungé]]
[[lt:Energija]]
[[lt:Energija]]
[[lv:Enerģija]]
[[lv:Enerģija]]
[[mk:Енергија]]
[[mk:Енергија]]
[[ml:ഊര്‍ജം]]
[[mn:Энерги]]
[[mr:ऊर्जा]]
[[ms:Tenaga]]
[[ms:Tenaga]]
[[nah:Teōtl]]
[[nds:Energie]]
[[nds:Energie]]
[[new:चक्ति (तमिल संकिपा)]]
[[nl:Energie]]
[[nl:Energie]]
[[nn:Energi]]
[[nn:Energi]]
[[no:Energi]]
[[no:Energi]]
[[nov:Energie]]
[[oc:Energia]]
[[pl:Energia (fizyka)]]
[[pl:Energia (fizyka)]]
[[pt:Energia]]
[[pt:Energia]]
[[ro:Energie (în fizică)]]
[[qu:Micha]]
[[ro:Energie]]
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[[ru:Энергия]]
[[sah:Энергия]]
[[sh:Energija]]
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[[simple:Energy]]
[[simple:Energy]]
[[sk:Energia]]
[[sk:Energia]]
[[sl:Energija]]
[[sl:Energija]]
[[sq:Energjia]]
[[sr:Енергија]]
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[[su:Énergi]]
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[[ta:ஆற்றல்]]
[[tg:Энергия]]
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[[uk:Енергія]]
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[[vi:Năng lượng]]
[[vi:Năng lượng]]
[[wo:Kàttan]]
[[yi:ענערגיע]]
[[yi:ענערגיע]]
[[zh:能量]]
[[zh:能量]]

Revisión del 19:12 28 oct 2008

Para otros usos de este término, véase Energía (desambiguación).
Un rayo es una forma de transmisión de energía.

El término energía 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 y la tecnología asociada para explotarla y hacer un uso industrial o económico del mismo.

El concepto de energía en física

Artículo principal: Energía (física)

La energía es una magnitud física abstracta, ligada al estado dinámico de un sistema cerrado y que permanece invariable con el tiempo. También se puede definir la energía de sistemas abiertos, es decir, partes no aisladas entre sí de un sistema cerrado mayor. Un enunciado clásico de la física newtoniana afirmaba que la energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma.

La energía no es un estado físico real, ni una "sustancia intangible" sino sólo un número 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.

El uso de la magnitud energía en términos prácticos se justifica porque es mucho más fácil trabajar con magnitudes escalares, como lo es la energía, que con magnitudes vectoriales, como la velocidad y la posición. Así, se puede describir completamente la dinámica de un sistema en función de las energías cinética, potencial y de otros tipos de sus componentes. En sistemas aislados, además, la energía total 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

Todos los cuerpos, poseen energía debido 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 mecánica:

Energía potencial

Artículo principal: Energía potencial

La energía potencial puede pensarse como la energía almacenada en un sistema, o como una medida del trabajo que un sistema puede entregar. Más rigurosamente, la energía potencial es una magnitud escalar asociada a un campo de fuerzas (o como en elasticidad un campo tensorial de tensiones). Cuando la energía potencial está asociada a un campo de fuerzas, la diferencia entre los valores del campo en dos puntos A y B es igual al trabajo realizado por la fuerza para cualquier recorrido entre B y A.

La energía potencial puede definirse solamente cuando existe un campo de fuerzas 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".

Magnitudes relacionadas

La 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. La capacidad de realizar un trabajo en una determinada cantidad de tiempo es la potencia.

La energía como recurso natural

Artículo principal: Energía (tecnología)

En tecnología y economía, una fuente de energía es un recurso natural, así como la tecnología asociada para explotarla y hacer un uso industrial y económico del mismo. La energía en sí misma nunca es un bien para el consumo final sino un bien intermedio para satisfacer otras necesidades en la producción de bienes y servicios. Al ser un bien escaso, la energía es fuente de conflictos para el control de los recursos energéticos.

Unidades de medida de energía

La unidad de energía en el Sistema Internacional de Unidades es el Julio, que equivale a Newton x metro.

Otras unidades:

Véase también

Enlaces externos

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