¿Cómo se transforma una forma de energía en otra? ¿Cuáles son las formas de energía y sus cambios?
Antes de que las personas descubrieran cómo usar las otras formas de energía que estaban en todas partes a su alrededor, hacían todo su trabajo con la energía de sus músculos o los músculos de los animales. Por supuesto, todavía se trabaja mucho con la energía muscular. Pero siempre que podemos, hacemos nuestro trabajo más fácil usando herramientas y otras máquinas en lugar de nuestras manos desnudas. Para hacer que nuestro trabajo sea aún más fácil, aprovechamos diversas formas de energía con dispositivos mecánicos como molinos de viento, ruedas hidráulicas y motores de vapor o gasolina. Todos estos dispositivos cambian alguna forma de energía en otra forma que se puede utilizar para hacer funcionar nuestras máquinas. Entonces la energía que obtenemos de estos dispositivos se llama energía mecánica.
El calor es una forma de energía que causa muchos cambios físicos y químicos en la materia. Hace que la mayoría de los materiales se expandan y convierte el agua en vapor. También hace que los materiales se calienten lo suficiente como para quemarlos. Otra forma de energía que conoces es la energía de la corriente eléctrica. La energía eléctrica nos proporciona luz y calor. Arranca nuestros automóviles y explota la gasolina para que funcionen. Opera nuestros teléfonos y radios. Y junto con el magnetismo, otra forma de energía, impulsa los motores eléctricos en ventiladores, aspiradoras y refrigeradores mecánicos. El sonido sigue siendo otra forma de energía, aunque no solemos pensar que funcione. Sin embargo, a medida que el sonido pasa a través del aire, debe superar la inercia de las moléculas de aire y ponerlas en movimiento.
La luz es diferente de las formas de energía que has estudiado hasta ahora. Puede dejar el material del que proviene, disparar a través del espacio o el aire, y causar cambios en la materia cercana o lejana. La luz del sol atraviesa 93 millones de millas de espacio hacia la tierra, donde nos ayuda a ver, proporciona a las plantas verdes la energía necesaria para producir alimentos y causa otros cambios en la materia. Debido a que la luz se mueve en todas las direcciones desde su fuente, decimos que irradia. Los medios radiantes se extienden desde el centro en líneas rectas o rayos. Hay otras variedades de energía que actúan como la luz, pero no podemos verlas. Probablemente haya escuchado o leído acerca de las ondas de radio, los rayos X, los rayos ultravioleta y los rayos infrarrojos. Todas estas variedades de energía que irradian a través del espacio son en realidad parte de una forma que los científicos llaman energía radiante. La luz es solo la variedad de energía radiante que podemos ver.
Otra forma de energía se almacena en las moléculas de algunos materiales. Llamamos a esta forma energía química, porque se necesita un cambio químico para liberarla. El carbón, la gasolina y todos los demás combustibles tienen energía química almacenada en ellos. Cuando cualquier combustible se quema u oxida, la energía almacenada se libera durante el cambio químico. La pólvora, la dinamita y otros explosivos contienen energía química. Entonces, haz algunos tipos de comida. Como estos se oxidan en nuestras células, la energía almacenada se libera. Usamos esta energía para mover nuestros cuerpos y mantenerlos calientes. Enormes cantidades de aún otra forma de energía están encerradas en los átomos de los cuales están hechas las moléculas. Los científicos descubrieron cómo liberar la energía atómica hace unos veinte años.
Cada forma de energía puede hacer que las cosas pasen a ser importantes. Es decir, puede hacer que la materia se mueva o cambie de alguna manera. Pero a medida que cambia la materia, la forma de la energía generalmente cambia, también.
EXPERIMENTAR:
- Ruba acuñe rápidamente hacia adelante y hacia atrás en su manga. ¿Qué cambio de energía tiene lugar en la moneda?
- Enciende un fósforo. ¿Qué cambios de energía están teniendo lugar en el partido en llamas?
- No vierta más de una pulgada de agua en el tubo de ensayo y coloque el tapón flojo. MANTENGA EL TAPÓN SEÑALADO A VOSOTROS DE USTED MISMO YA TODOS LOS DEMÁS. Calienta el agua hasta que hierva. ¿Qué pasa con el tapón? ¿Qué cambios de energía tuvieron lugar?
- Coloque una pequeña pieza de plomo en una pieza grande de hierro o acero. Martille el plomo vigorosamente por un minuto o dos. Toca el cable con tu dedo. ¿Qué cambio de energía ha tenido lugar?
- Conecte una tira de papel de aluminio o un trozo de alambre de hierro fino a los dos postes de unión de una celda seca. ¿Qué cambios de energía tienen lugar?
- Conecte un pequeño motor eléctrico a dos celdas secas como se muestra en la imagen. ¿Qué cambios de energía tienen lugar?
En las condiciones adecuadas, cada forma de energía puede transformarse o transformarse en otra forma. Cuando la energía radiante del sol golpea la tierra, gran parte de ella se transforma en energía térmica. Pero una parte se transforma en energía química y se almacena en los alimentos elaborados por las plantas verdes. Cuando esta comida se oxida en nuestros cuerpos, la energía química se transforma en energía muscular y energía térmica. Los combustibles también contienen energía química. Si se quema combustible en una chimenea, la energía química se transforma en calor. Entonces parte de la energía térmica se transforma en energía radiante.
Cuando golpea su piel y su ropa, se transforma nuevamente en calor. La energía química almacenada en una celda seca puede transformarse en energía eléctrica. Y esto, a su vez, puede transformarse en calor, luz o energía mecánica. La energía atómica se puede transformar en energía térmica. Y la energía mecánica se puede transformar en energía eléctrica. Todas estas transformaciones de energía y muchas otras están sucediendo a nuestro alrededor todo el tiempo.
