6

1 CONCEPTOS DE ENERGIA
1.1 INTRODUCCIÓN
La energía es uno de los dos únicos constituyentes del universo. En ingeniería química, utilizamos la energía para transformar la materia como también gracias a la materia obtenemos energía. Es importante conocer todos los conceptos de la misma, sus fuentes y como ésta se desenvuelve en nuestro medio. Por esta razón este documento nos permitirá conocerdiversos conceptos básicos de la Energía.
1.2 ENERGIA
La energía, comúnmente la definimos como:

“la capacidad que tienen las maquinas, los sistemas o el hombre para realizar un trabajo”.

Pero la verdad los científicos no han podido definirla fielmente, por lo tanto solo nos queda estudiar sus propiedades.

En el sistema internacional, las unidades para la energía son el joule (J).PROPIEDADES:
1. Se manifiesta en los cambios físicos, por ejemplo, al elevar un objeto, transportarlo, deformarlo o calentarlo.

2. Se manifiesta también en los cambios químicos, como al quemar un trozo de madera o en la descomposición de agua mediante la corriente eléctrica.

En el S.l., las unidades para la energía son el joule (1J=1kg*m2*s–2). Originalmente la caloría fue definida como una cantidad deenergía para elevar la temperatura de un gramo de agua en un grado centígrado. Pero la energía depende del grado de temperatura en que se halla el agua, por lo tanto es necesario definirla en función del joule.
1 caloría= 4,184 joule
1.2.1 FORMAS DE ENERGIA
En el análisis termodinámico, con frecuencia es útil considerar en dos grupos las diversas formas de energía que conforman la energía totalde un sistema: Microscópicas y microscópicas.

Las formas de energía macroscópicas son las que un sistema posee como un todo en relación con cierto marco de referencia exterior, como la energía cinética y potencial.

Las formas de energía microscópicas, se relacionan con la estructura molecular de un sistema y el grado de su actividad molecular, independientes de los marcos de referencia externos.A la suma de todas las formas de energía microscópicas se denomina energía interna de un sistema y se denomina con una (U).

Energía cinética: La Energía cinética es la energía asociada a los cuerpos que se encuentran en movimiento, depende de la masa y de la velocidad del cuerpo. Ej.: El viento al mover las aspas de un molino.

La energía cinética, Ec, se mide en joules (J), la masa, m se mideen kilogramos (kg) y la velocidad, v, en metros/segundo (m/s).

Energía Potencial: La Energía potencial es la energía que tiene un cuerpo situado a una determinada altura sobre el suelo. Ej.: El agua embalsada, que se manifiesta al caer y mover la hélice de una turbina.

La energía potencial, Ep, se mide en joules (J), la masa, m se mide en kilogramos (kg), la aceleración de la gravedad, g, (m/s2) y la altura, h, en metros (m).

Energía Interna: La energía interna se define como la suma de todas las formas de energía microscópica de un sistema. Se relaciona con la estructura y el grado de actividad molecular y puede verse como la suma de las energías cinética y potencial de las moléculas.

En general las moléculas individuales de un sistema, se moverán por él con cierta velocidad,vibraran unas entorno de otras y rotaran alrededor de un eje durante su movimiento aleatorio. Asociadas con estos movimientos se encuentran las energías cinéticas, transnacional, rotacional y vibracional, y suma constituye la energía cinética de la molécula. La porción de energía interna de un sistema asociada con la energía cinética de las moléculas se llama energía o Calor sensible.

La velocidadpromedio y el grado de actividad de las moléculas son proporcionales a la temperatura del gas. De modo que las temperaturas más elevadas, las moléculas poseerán energías cinéticas mayores y como consecuencia el sistema tendrá una energía interna más alta.

La energía interna también se asocia con las fuerzas intermoleculares de un sistema. Estas son las fuerzas que unen a las moléculas entre sí, son...