¿CÓMO ESTÁ LA ENERGÍA EN LOS SISTEMAS MATERIALES

¿CÓMO ESTÁ LA ENERGÍA EN
LOS SISTEMAS MATERIALES?
Secundaria
C
ualquier cuerpo tiene energía. Está almacenada de dos formas básicas: mecánica e interna. La
energía mecánica, cinética o potencial, es fácil de imaginar. La cinética es la que tienen los cuerpos almacenada en su propio movimiento
y tienen más cuanto más rápido se
muevan. La potencial está en su posición y tienen más cuanto más alto estén.
La energía interna es todo el resto de energía, la que no es mecáni- Piensa en la imagen:
ca. Es la suma de muchas energías La energía interna se explica por los fenómenos microsdistintas que tienen que ver con có- cópicos de la materia. La variedad de estos fenómenos
mo es el cuerpo microscópicamen- es inmensa. ¿Qué sucede en el agua cuando se caliente: cómo son las moléculas que lo for- ta, a nivel microscópico? ¿Y cuando se evapora?
man, si se están moviendo rápida o
lentamente, si tienen mucho espacio para moverse o no, etc.
Veamos esto un poco más despacio:
Los cuerpos tienen energía porque sus moléculas se están moviendo todo el rato,
yendo de un sitio a otro, vibrando, girando. Este fenómeno nos da la temperatura;
cuanto más rápido se muevan, más temperatura y más energía interna. También la presión. Así que, cuando calentamos la comida, en realidad le aportamos
energía y hacemos que las moléculas se muevan más rápido.
Pero dentro de la energía interna también hay una energía distinta, relacionada con
los enlaces que mantienen los átomos unidos formando moléculas: la energía
química. En una reacción química, lo que ocurre es que los átomos de las sustancias se recombinan: los enlaces cambian. Los átomos de una sustancia, que estaban
unidos entre sí con enlaces, se liberan y se enlazan con los de otra, que también se
habían liberado. El resultado: las moléculas que hay al final son diferentes de las que
había al principio. A veces, al final tienen menos energía que al principio... ¿dónde
ha ido la diferencia? Pues normalmente se ha transformado en calor, como cuando
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arde un trozo de madera.
Algo parecido ocurre con la energía nuclear, solo que en este caso la energía no
está en las fuerzas que mantienen unidas las moléculas, sino a los núcleos de
los átomos. En una reacción nuclear, un átomo de una sustancia se transforma
en un átomo de otra, y en esta transformación puede liberar o absorber energía.
¿Qué hacen las centrales nucleares? Transforman la energía que se libera en
una reacción nuclear en electricidad para que podamos usarla cómodamente.
La energía eléctrica está asociada a cuántos electrones tienen los cuerpos. Si
un cuerpo tiene los justos, no está cargado, pero si tiene muchos o muy pocos, se dice que tiene carga negativa o positiva respectivamente. Y esta carga puede utilizarse
para producir trabajo con un motor eléctrico, por ejemplo, o sea: es energía.
La energía electromagnética está asociada al movimiento de las cargas eléctricas: de cuerpos cargados. Cuando se mueven, transforman el espacio que los
rodea, aunque nosotros no podamos percibirlo. Si otra carga eléctrica se estuviese moviendo cerca, observaríamos que tendería a alterar su movimiento: podría
sentirse atraída y trataría de acercarse. También podría ocurrir lo contrario, que la
presencia de la primera la repeliese, y entonces trataría de alejarse lo más posible.
Este fenómeno también puede usarse para producir trabajo, de hecho, se usa todo el tiempo. ¿Alguna vez te han explicado cómo funciona un motor eléctrico por
dentro?