Diferencia entre revisiones de «Energía»
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[[Imagen:Lightning over Oradea Romania 2.jpg|thumb|300px|Un [[rayo]] es una forma de transmisión de energía.]]
El término '''energía''' (del [[idioma griego|griego]] ἐνέργεια/[[energeia]], actividad, operación; ἐνεργóς/energos=[[fuerza]] de acción o fuerza [[trabajo|trabajando]]) 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 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 (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 mecánica]], que es la combinación o suma de los siguientes tipos:
**[[Energía cinética]]: debido 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.
En [[electromagnetismo]] se tiene:
*[[Energía electromagnética]] que se compone de:
**[[Energía radiante]]
**[[Energía calórica]]
**Energía potencial eléctrica, véase [[potencial eléctrico]].
En [[termodinámica]]:
:*[[Energía interna]], suma de la energía mecánica de las partículas constituyentes de un sistema
:*[[Energía térmica]], Se le denomina energía térmica a la energía liberada en forma de calor, obtenida de la naturaleza (energía geotérmica), mediante la combustión
==== Física relativista clásica ====
En [[relatividad]]:
:*[[Energía en reposo]] es la energía debida a la [[masa]], según la conocida fórmula de Einstein E=mc<sup>2</sup>.
:*[[Energía de desintegración]], es la diferencia de energía en reposo entre las partículas iniciales y finales de una [[desintegración]]
:*Al redefinir el concepto de masa, también se modifica el de energía cinética (véase [[relación de energía-momento]]).
==== Física cuántica ====
En [[física cuántica]], la energía es una magnitud ligada al [[Hamiltoniano (mecánica cuántica)|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 asociadas a la materia ordinaria o campos de materia, en física cuántica aparece la [[energía del vacío]], que es un tipo de energía existente en el espacio, incluso en ausencia de [[materia]].
==== Química ====
En [[química]] aparecen algunas formas específicas no mencionadas anteriormente:
:*[[Energía de ionización]], una forma de energía potencial, es la energía que hace falta para [[Ionización|ionizar]] una [[molécula]] o [[átomo]].
:*[[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]].
: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]] (véase [[Adenosín trifosfato|ATP]]).
=== 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.
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:
# El trabajo realizado por la fuerza entre dos puntos es independiente del camino recorrido.
# El trabajo realizado por la fuerza para cualquier camino cerrado es nulo.
# 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 ==
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