¿Qué es la energía?

La energía es una propiedad asociada a los objetos y sustancias y se manifiesta en las transformaciones que ocurren en la naturaleza.

 MANIFESTACIONES DE LA ENERGÍA

1. Energía térmica : se debe al movimiento de las partículas que constituyen la materia. Un cuerpo a baja temperatura tendrá menos energía térmica que otro que esté a mayor temperatura. La transferencia de energía térmica de un cuerpo a otro  se denomina calor.

2. Energía radiante: es la que poseen las ondas electromagnéticas como la luz visible, las ondas de radio, los rayos ultravioleta (UV), los rayos infrarrojo (IR).

3. Energía eléctrica: es causada por el movimiento de las cargas eléctricas en el interior de los materiales conductores. Esta energía produce 3 efectos: luminoso, térmico y magnético.

4. Energía química : es la que se produce en las reacciones químicas. Una pila o una batería poseen este tipo de energía. 

5. Energía Eólica : este tipo de energía se obtiene a través del viento, gracias a la energía cinética generada por el efecto corrientes de aire , la energía del viento puede obtenerse instalando los aerogeneradores tanto en suelo firme como en el suelo marino.

6.Energía hidráulica: es aquella que se extrae del aprovechamiento de las energías (cinética y potencial gravitatoria)convirtiéndose posteriormente en energía eléctrica  de la corriente de los ríos , saltos de agua y mareas , una de sus ventajas es que es una fuente de energía limpia , sin residuos y fácil de almacenar 

7. Energía nuclear :es la energía almacenada en el núcleo de los átomos y que se libera en las reacciones nucleares de fisión y de fusión

8. Energía mecánica: se debe a la posición y movimiento de un cuerpo y es la suma de la energía potencial, cinética y energía elástica de un cuerpo en movimiento. 

9. Energía Solar:Es la que llega a la Tierra en forma de radiación electromagnética luz, calor y rayos ultravioleta principalmente) procedentes del Sol, donde ha sido generada por un proceso de fusión nuclear.

      TIPOS DE PROCESOS INDUSTRIALES :

1.       Generadores de energía

Un generador eléctrico es todo dispositivo capaz de mantener una diferencia de potencial eléctrica entre dos de sus puntos (llamados polos, terminales o bornes) transformando la energía mecánica en eléctrica . Esta transformación se consigue por la acción de un campo magnético  sobre los conductores eléctricos dispuestos sobre una armadura (denominada también estator)

La combustión: Es la conversión de la energía química primaria contenida en combustibles tales como carbón, petróleo y madera en energía calorífica secundaria por medio de un proceso de oxidación. La combustión es, por consiguiente, el término técnico para la reacción del oxígeno con los constituyentes inflamables de combustibles, que libera energía.

Las combustiones tienen lugar a temperaturas elevadas (hasta 1000°C y superiores) y desprenden calor. El oxígeno necesario se aporta como parte del aire de combustión. Al mismo tiempo, se genera un volumen significativo de gases de combustión y, dependiendo del tipo de combustible, determinada cantidad de residuos (cenizas, carbonilla).

Una central termoeléctrica es una instalación empleada en la generación de energía eléctrica a partir de la energía liberada en forma de calor, normalmente mediante la combustión de combustibles fósiles como petróleo, gas natural o carbón. Este calor es empleado por un ciclo termodinámico convencional para mover un alternador y producir energía eléctrica.

Central solar es una instalación industrial en la que, a partir del calentamiento de un fluido mediante radiación solar y su uso en un ciclo termodinámico convencional, se produce la potencia necesaria para mover un alternador para generación de energía eléctrica como en una central termoeléctrica clásica.

Una central geotérmica :es una instalación donde se obtiene energía eléctrica a partir del calor interno de la Tierra. Estas centrales son muy similares a las térmicas, la única diferencia es que no queman nada para calentar el agua

    ¿ CÓMO SE ORIGINARON ESTOS PROCESOS ?

Tras las primeras curiosidades científicas se empezó a ver  el verdadero potencial de la energía eléctrica. Fueron sin duda los acontecimientos sociales del agitado siglo XVIII los que estimularon la capacidad de los científicos de la época para poner en marcha inventos e ideas fundamentales para el desarrollo industrial y el de las revoluciones acontecidas a partir de ese momento y de las que es producto nuestra sociedad actual.

En la actualidad, la mayor parte de la energía en el mundo proviene de los combustibles fósiles (carbón, petróleo, gas), que originan graves problemas de contaminación. Para solucionar estos problemas se buscan otras fuentes de energía alternativa, renovable y de menos impacto sobre el medio ambiente.

la energía se obtiene de los recursos energéticos o fuentes de energía que brinda la naturaleza. Las fuentes de energía no renovables que el hombre he empleado hasta la actualidad son: los combustibles fósiles, minerales radioactivos.

Las fuentes de energía renovables que se utilizan actualmente son: El sol, el viento, el agua, volcanes, aguas termales, organismos vivos y el hidrógeno.

Los procesos industriales, en general, son demandantes de una gran cantidad de energía, en forma de vapor, agua caliente, gases calientes, frío, Para la elaboración de un producto industrial son necesarias las materias primas naturales, estas las encontramos en nuestra naturaleza y son transformadas en las industrias en productos utilizables. La industria comprende todo conjunto de actividades necesarias para transformar las materias primas en productos para el consumo, así generando la energía en todas sus clases. Los procesos industriales de los diferentes tipos de energía iniciaron siendo procesos con un nivel bajo de complejidad, con una forma de empleo más fácil pero menos tecnológica y así mismo con menores resultados, hoy en día los procesos industriales de las energías tiene un nivel de complejidad mucho más alto y generan resultados más favorables para la humanidad en general, puesto que están cada vez más ligados a las tecnología y sus diferentes avances.

 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA ENERGÍA

 Energía por motores de combustión:

Ventajas:

1. Obtención de elevadas potencias a partir de cilindradas reducidas.

2.  Reducción de peso y volumen del motor en comparación con motores de aspiración atmosférica de similar potencia ya que los cilindros de estos  últimos serán de mayores   dimensiones.

3.   Ruidos de funcionamiento relativamente menores que en motores de aspiración atmosférica   ya que el turbo actúa como silenciador de los gases de escape y del aire o mezcla aire-gasolina

Desventajas:.

1.  El mantenimiento del turbo es más exigente que el de un motor atmosférico.

2.  Los motores turbo requieren un aceite de mayor calidad y cambios de aceite más frecuentes, ya que éste se encuentra sometido a condiciones de trabajo más duras al  tener que lubricar los cojinetes de la turbina y del compresor frecuentemente a muy altas temperaturas

3. Los motores turboalimentados requieren mejores materiales y sistemas de lubricación y refrigeración más eficientes.

Energía térmica:

Ventajas:

1. Son las centrales más baratas de construir especialmente las de   carbón, debido a la  simplicidad de construcción y la energía generada de forma  masiva.

2.  Las centrales de ciclo combinado de gas natural son mucho más baratas que una termoeléctrica convencional, aumentando la energía térmica generada con  la misma cantidad de combustible, y rebajando las emisiones citadas más arriba  en un 20%, 

3. La energía térmica se puede aprovechar en un motor térmico.

     Desventajas:

1.  El uso de combustibles calientes genera emisiones de gases de efecto invernadero y de lluvia ácida a la atmósfera, junto a partículas volantes que pueden contener metales pesados..

2.  Afectan negativamente a los ecosistemas fluviales debido a los vertidos de agua caliente en éstos.

3.    La obtención de energía térmica implica un impacto ambiental. La combustión libera CO2 y otras emisiones contaminantes.

Energía hidroeléctrica:

Ventajas:

1.   Mientras el agua está allí en cantidad suficiente, las centrales hidroeléctricas puede generar energía 24/7.

2.  Las grandes centrales hidroeléctricas pueden cambiar a capacidad máxima para satisfacer las demandas pico simplemente controlando la cantidad de agua liberada.

3.   Los sistemas micro-hidroeléctricos no producen contaminantes.

4.   La hidroelectricidad es un recurso renovable.

5.  La mayoría de los países tienen acceso a los canales que se pueden utilizar para la energía hidroeléctrica.

6.   Las grandes presas pueden ser útiles para el control de las inundaciones.

Desventajas:

1.  Grandes centrales hidroeléctricas que generan depósitos realmente pueden producir enormes cantidades de metano a la atmósfera.

2.  los embalses creados por las represas grandes y mega represas destruyen los hábitats locales. Cuando el área se inunda, la vida vegetal se sumerge, y cualquier animal y la vida humana en el área debe re ubicarse o perecer.

3.   Las grandes represas hidroeléctricas son caros de construir.

4. Las grandes presas hidroeléctricas sólo se puede utilizar en un número limitado de lugares con los suministros de agua de gran tamaño.

5.  Represar ríos y arroyos cambia los canales naturales, desviando el agua de las áreas que dependen de ella.

6. Los represamientos de los ríos cambia la calidad, cantidad e incluso la temperatura del agua que fluye corriente abajo. Esto puede tener efectos desastrosos en la agricultura, así como su potabilidad.

Energía nuclear:

Ventajas

1.      Fuente de energía inagotable

2.      Relación eficiente ente la energía producida y cantidad de combustible.

3.       Menos residuos radiactivos

  Desventajas

1.      Residuos nucleares

2.      Contaminación en la atmósfera

3.       Gran riesgo de fisión

Energías renovables

Ventajas:

              1 Son más respetuosas con el medio ambiente, no contaminan y                                      representan la alternativa de energía más limpia hasta el momento.

 2. Hace que la región sea más autónoma, ya que desarrolla en la misma región donde se instala, la industria y la económica.

 3. Genera muchísimos puestos de trabajo, los que se prevén en un aumento aún mayor de aquí a unos años teniendo en cuenta su demanda e implementación.

 4. Son energías seguras ya que no contaminan, ni tampoco suponen un riesgo para la salud, y sus residuos además no crean ningún tipo de amenaza para nadie.

 6. Se trata de energías de fuentes que son inagotables, como el sol o el agua, y además sus distintos orígenes permiten su aplicación en todo tipo de escenarios.

Desventajas:

1.      La primera característica que dificulta la elección de este tipo de energías es la inversión inicial, la que supone un gran movimiento de dinero y que muchas veces la hace parecer no rentable al menos por el tiempo.

2.      La disponibilidad puede ser un problema actual, no siempre se dispone de ellas y se debe esperar que haya suficiente almacenamiento. Esto tiene una estrecha relación con el hecho de que están comenzado a ser cada vez más populares.

3.      Algunas personas encuentran un inconveniente en estas energías, el hecho de que dependiendo de su fuente necesitan de un gran espacio para poder desarrollarse, o necesitaremos disponer de un gran sistema para que surja algún efecto (es el caso por ejemplo de los paneles solares, de los que necesitaremos una cantidad considerable si queremos generar una alta energía eléctrica).

4.      Por otro lado cabe añadir que un claro problema inherente a las energías renovables será el que muchas de ellas cuentan con una naturaleza difusa, con la excepción de la energía geotérmica

IMPACTO AMBIENTAL

La mayoría de los defensores del medio ambiente sostienen que los sistemas de energía que utilizan agua, la energía solar o eólica para producir energía no crean emisiones de dióxido de carbono, una vez que se construyen y por lo tanto no contribuyen al cambio climático. Además, a diferencia de la nuclear y de la industria del petróleo, los sistemas de energía más renovables no producen subproductos y residuos peligrosos que puedan dañar severamente o destruir un ecosistema. A pesar de estos aspectos positivos, algunos de estos sistemas de energía renovable vienen con impactos ambientales adversos con respecto a los proyectos hidroeléctricos como las presas pueden afectar negativamente a los peces y a la vida silvestre.

Otro motivo de preocupación con respecto a los impactos ambientales es la cantidad de tierra agrícola que puede ser necesaria para generar niveles significativos de energía de la biomasa, así como la cantidad de contaminación del aire que se deriva de su uso en comparación con otros sistemas renovables.

 IMPACTO SOCIAL

Debido a los diversos impactos económicos y ambientales de los sistemas de energías renovables, el aumento del uso de energía sostenible probablemente tendrá importantes consecuencias sociales también. Por ejemplo, el uso generalizado de los sistemas de energía renovable puede conducir al aumento o a la disminución de las tasas de empleo en algunas regiones, en función de su base industrial y si son totalmente dependientes de los combustibles fósiles. Otros impactos sociales podrían incluir mayor libertad de elección de los consumidores en relación con un proveedor doméstico de energía; cambiar las relaciones políticas a nivel internacional a medida que ciertas naciones ponen fin a su dependencia de terceros para la energía, y las mejoras esperadas en materia de salud, ya que cada vez más ciudadanos ya no están expuestos a los desechos peligrosos y a las emisiones asociadas con los combustibles fósiles.

* Procesos físicos:

Exigen el control de la fabricación de los diversos productos obtenidos. Los procesos son muy variados y abarca muchos tipos de productos.

Gracias a la aparición de la tecnología ayudo a muchos de estos procesos como la creación de maquinas, la aparición de electricidad por medio de bombillos, la aparición de la computadora.

*Procesos Químicos:

Participan en fabricación de alimentos, purificación de metales, limpieza de aguas, investigación científica, elaboración de medicamentos, elaboración de plásticos y manufactura de materiales de construcción.

 Estos procesos pueden ser metalúrgico, metalúrgico, electro metalurgia, fabricación de alimentos.

PREGUNTAS EJE QUÍMICO 

17¿Qué se considera agente transformador de energía?

se considera agente trasformador de energía  al conjunto de instalaciones que se utilizan para transformar otros tipos de energía en electricidad y transportarla hasta los lugares donde se consume de acuerdo a su uso y a su fin . La generación y transporte de energía en forma de electricidad tiene importantes ventajas económicas debido al costo por unidad generada. Las instalaciones eléctricas también permiten utilizar la energía hidroeléctrica a mucha distancia del lugar donde se genera. Estas instalaciones suelen utilizar corriente alterna, ya que es fácil reducir o elevar el voltaje con transformadores 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

la importancia de los trasformadores se debe a que  ellos han sido posibles en el  desarrollo de la industria tales como la eléctrica la cual se distribuye a grandes distancias 

EJEMPLO : puede ser una  maquina , como corriente alterna que permite variar alguna función de la corriente como la intensidad 

18¿Qué consecuencias provocan los agentes transformadores de energía?

 todo agente transformador de energía puede tener consecuencias y un gran impacto ambiental dependiendo su uso y trasformación 

19¿Qué beneficios provocan los agentes transformadores de energía?

                consecuencias :

1. hidroeléctrica: puede producir un impacto ambiental, alteración por construcciones, desvíos de agua e inundaciones 

2. térmica: contaminación atmosférica causada por la emisión de gases provenientes de la combustión 

3.   nuclear: peligro de contaminación por población, residuos reciclables 

4.   eólica impacto visual y sonido no contaminante , los horas de sol o de viento no siempre coinciden con las horas de más demanda energética.

5.   solar: ocupa  a gran extensión y bajos rendimientos 

6.  biomasa: explotación excesiva de los recursos naturales 

 beneficios :

1. hidroeléctrica: gran potencia y rendimiento renovable donde es limpia y no contamina ni el aire ni el agua 

2. térmica: liberación en forma de calor  obtenido por la naturaleza como el sol 

3. nuclear: implica la reducción de emisiones de gases contaminantes , producción durante aproximadamente el 90% de las horas del año , reduciendo  la volatilidad en los precios que hay en otros combustibles como el petróleo.

4. eólica : recurso renovable , no contamina, es inagotable y frena el agotamiento de combustibles fósiles contribuyendo a evitar el cambio climático

5.   solar: reduce la dependencia de otros combustibles  

6.  biomasa: capacidad de regenerarse de forma continua posibilitando que el proceso de produccion pueda reiniciarse constantemente con energias  

28¿Cómo se clasifican los trasformadores de energía ?

   -Energía química: se encuentra en las reacciones químicas. Un ejemplo cercano a nosotros es el que se produce en las pilas, la electricidad se produce gracias a una reacción química. Siempre que se da una combustión se da una reacción química.

     -Energía térmica: se produce por el flujo de calor.
-Energía eléctrica: se origina por el movimiento de cargas eléctricas.
-Energía nuclear: se manifiesta en las reacciones nucleares. Cuando los protones y neutrones cuyo núcleo no es estable se desintegran formando átomos más ligeros se libera energía.
-Energía mecánica: se produce con el movimiento de masas.

 Ya que:

1-    La energía química se transforma en energía eléctrica utilizando una pila (como ya hemos comentado anteriormente), durante este proceso, cuando se produce el calentamiento de la pila, decimos que hay pérdidas de calor.
2- La energía química se transforma en energía térmica por medio de calderas de combustión, incluso cuando quemamos leña.
3- La energía eléctrica se puede transforma en energía mecánica mediante el calentamiento del motor, en este caso también se producen pérdidas de calor.
4-La energía eléctrica se transforma en calor, un ejemplo cotidiano son las placas de calor o bombas de calor.
5- Energía mecánica a energía eléctrica.
6- A partir de la energía hidráulica y eólica obtenemos energía mecánica.
7- Gracias a la energía solar obtenemos energía eléctrica.
7- Energía nuclear se transforma en las centrales nucleares en energía térmica.

Según las fuentes de energía, también podemos establecer una clasificación de las energías en dos tipos, renovables y no renovables:
Las energía renovables son aquellas cuya fuentes de energía se considera inagotable y la cantidad disponible no depende de la cantidad con la que se usa:
-Energía solar.
-Energía eólica.
-Energía mareomotriz que se obtiene de la subida y bajada de las mareas.
-Energía hidráulica.
-Energía geotérmica: se obtiene del calor interno de la tierra.
-Energía de biomasa: se obtiene a partir de restos biológicos.

29¿cuáles son las consecuencias del desperdicio de energía ?

1.    Agotamiento de recursos naturales no renovables, deteriorando el medio ambiente.

2.    Mayor emisión de contaminantes

3.    Incremento de zonas desérticas y cambios en los ecosistemas

4.    Desplazamientos forzados de poblaciones.

5.    Mayor consumo , mayor producción , mayor cantidad de residuos y desechos

6.    Abastecimiento energético

7.    Calentamiento global Emisión de gases contaminantes , destrucción de reservas naturales 

30¿que procedimientos se pueden evitar para el desperdicio de energía?

1.    Manejar otro tipo de energías renovables , especialmente que no generen ningún tipo de contaminación , en lugares de utilización como empresas con un gran porcentaje de contaminación en el país

2.    Apagar los aparatos eléctricos cuando no se estén usando, en vez de dejarlos en stand by supone gastar  menos de electricidad. También, desconectar cargadores enchufados a la corriente, pues aunque no estén conectados al aparato, consumen electricidad.

3.    Promover un reciclaje activo de materiales orgánicos, plásticos y cartones, produciendo nuevos productos que generaran un ingreso económico provechoso, el cuál disminuirá las toneladas de basura producida, reduciendo la contaminación del medio ambiente.

4.    Reemplazar las bombillas tradicionales por bombillas de bajo consumo, ahorra demasiada energía al año, bajando el costo de la factura, y ahorrando energía eléctrica, perjudicial para el medio ambiente ahorrando hasta un 80%

5.    Implementar multas a las personas que consuman más energía eléctrica de lo usual. De ésta manera, las personas van a empezar a disminuir su consumo, y así no tendrán que pagar más de lo establecido en hogares y empresas

41¿Qué relación existe entre el aumento poblacional y las transformaciones energéticas?

 que a medida que la población aumenta  , la energía aumenta con ella y su uso es mas frecuente , esta a su vez va generando mas contaminación y mas deterioro al planeta , la trasformación de la energía se hace mayor y con ella sus diferentes tipos de energias van creciendo y provocando agotamiento a su vez   

42¿Qué ventajas y desventajas tendrá la utilización de energías alternativas?

Desventajas:

• Daños al paisaje , en el caso de los aerogeneradores que producen contaminación sonora que perjudica el sentido de orientación de las aves 
• Produce menos energía que los combustibles fósiles y es elevado al costo del almacenamiento 
• Abuso de biocombustible, puede desviar valiosos recursos alimenticios 
• Su costo de almacenamiento es elevado   
• condiciones geográficas que no permiten el desarrollo de energías alternativas 

Ventajas: 

• El potencial de crear un mundo que dependa totalmente de ella
• Proviene de fuentes de energía inagotable y de múltiples aplicaciones como energía eólica, hidráulica
• Cualquier ciudadano puede convertirse en productor de electricidad. Son energías autóctonas, porque la energía que produce se utiliza en la misma región 
• Son energías autóctonas porque produce se utiliza en la misma región

43¿Cómo será la existencia del hombre en un futuro sin fuentes energéticas?

El hombre tendría que recurrir a recursos de forma natural como energía solar , si esta aun se encontrara por lo contrario el hombre no tendría acceso a la tecnología , dispositivos como energía lumínica para el atardecer y la noche seria como volver al comienzo del origen del hombre que ha evolucionado con mas necesidades y curiosidades sobre el mundo de los rodea. 

                                                        

 bibliografía :

http://deperdiciodeenergia.blogspot.com.co/
http://fisica.laguia2000.com/general/transformaciones-de-energia