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RECURSOS NATURALES / APUNTES UNIDAD 3: ENERGÍA

3. ENERGÍA
3.1. Conceptos de energía, potencia y trabajo.
3.2. Tipos de energía
3.3. Leyes de la termodinámica
3.4. Consumo de la energía en la vida diaria
3.5. Cálculos de energía
3.6. Ciclo del carbono


3.1. Concepto de energía, potencia y trabajo
Energía. La energía es un concepto fundamental en la comprensión del manejo sustentablede cualquier recurso natural y de su transformación para fines de aprovechamiento.

En un sentido muy amplio, la energía es lo que posibilita la vida, lo que mantiene funcionando el sistema planetario y los procesos químicos, físicos, biológicos e informáticos que se dan en su interior. En física, se le define como la capacidad para realizar un trabajo. En economía es la capacidad que tiene unrecurso natural, así como la tecnología asociada a su explotación, para convertirse en un bien intermedio y escaso que servirá para satisfacer otras necesidades en la producción de bienes y servicios que llegaran al consumidor final. En biología, es la transformación de la energía solar (fotosíntesis) y química (metabolismo) que realizan las células vivas para el sustento de la vida animal yvegetal, proceso clave para mantener la vida de animales y vegetales.

Trabajo. En física, se le define como el resultado de una fuerza aplicada a un cuerpo y la distancia que recorre este cuerpo en el sentido de la fuerza aplicada. En economía, es la medida del esfuerzo humano aplicado a la producción de riqueza, e incluso para la economía neoclásica es uno de los tres factores de la producción(junto con la tierra y el capital). El trabajo es posible a partir de un suministro de energía (eléctrica, mecánicas, calórica), por lo que podríamos entenderlo como la manifestación de la transformación de una energía a otra.

En muchos contextos, quizá exceptuando el económico o laboral, la unidad de trabajo es el Joule, el cual también se utiliza para la energía.
Trabajo = Fuerza x Distancia, osea Joule = Newtons x Metros

Potencia. Podemos entender a la potencia como la capacidad o el poder para ejecutar, generar, realizar un trabajo, ejercer el poder o producir un efecto. En física la conocimos como la cantidad de trabajo realizado por una unidad de tiempo (Trabajo/tiempo = Potencia, Joules / Horas = Watts), se podría decir que la potencia se refiere a la rapidez con que se realizadicho trabajo. Este concepto también se relaciona con la energía-suministro, por ello, podríamos afirmar que la potencia es la posibilidad de cambio de una energía a otra bajo cierto modo de transformación. Recordemos que la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma, así que la potencia se refiere a qué tanto y qué tan rápido se da esta transformación, de acuerdo al tipo de energíaque entre al sistema y al tipo de tecnología de transformación.

3.2. Tipos de energía
Renovables: Solar, Eólica, Hidráulica, Geotérmica, Maremotriz, Biomasa, Otras: Energía azul, maremotérmica, termoeléctrica. Nuclear de fusión.
No renovables: Petróleo, Gas Natural, Carbón, Nuclear o atómica.
Hoy en día la “electricidad” es la forma más difundida para transportar energía.

3.3. Leyes de latermodinámica
Para una utilización óptima de los recursos y su aprovechamiento necesitamos transformar una energía en otra. Dicha transformación se rige por las leyes de la termodinámica. La termodinámica es una rama de la física que estudia los procesos de conversión energética en donde se genera calor.

Primera ley de la termodinámica. Conocido como el principio de conservación de la energía,nos dice que si se realiza trabajo sobre un sistema o bien éste intercambia calor con otro, la energía interna del sistema cambiará. Esta ley permite definir el calor como la energía necesaria que debe intercambiar el sistema para compensar las diferencias entre trabajo y energía interna.
La ecuación general de la conservación de la energía es la siguiente:
[pic]

Que aplicada a la...