9 La Utilización De La Energía

La utilización de la energía
La energía: Recapitulación …
La energía ese concepto maravilloso que mueve al universo donde se nos aparece, casi
siempre, como algo inmaterial y que como un verdadero transformer adopta un gran
número de manifestaciones, que al mismo tiempo que la singularizan la unifican…
es decir que las diferentes manifestaciones son una sola energía que no se crea ni se
destruye,sólo se transforma.
En términos de su definición, el concepto “energía” es un producto de la mecánica clásica
para la explicación del movimiento de una cierta cantidad de masa a lo largo de una
distancia dada, es decir, en la realización de un”trabajo” mecánico.
Hay que recordar: Si el trabajo mecánico se expresa como Fuerza x Distancia y la fuerza es
el resultado de la masa por la aceleración sepuede ver que la energía es igual a la masa por
la aceleración por la distancia, lo que puede resumirse como masa por velocidad al
cuadrado: E = mv2
Las diversas características con que se manifiesta energía dependen bien de la fuente de de
la que ésta procede o bien de sla forma como actua y, aunque siempre se trata de la energía
como tal, para su estudio se separa en las siguientes categorías,teniendo siempre presente
la posibilidad de la trasformación de unas formas en otras:
La Energía potencial
La Energía cinética
La Energía internaLa energía de Gibbs
La energía química
La energía gravitacional
La energía eléctrica
La energía magnética y…
La energía Nuclear
Energía potencial
En tanto que capacidad para producir trabajo, es la energía que posee todo cuerpo como
consecuencia de suposición en relación con un campo de fuerza, como sucede bajo la
aceleración de la gravedad, en la acción electromagnética o en la energía almacenada en un
resorte o en el arco que lanza la flecha.

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Energía Cinética. Es la energía que posee todo cuerpo en movimiento dada por la relación
de su masa por el cuadrado de su velocidad (1/2mv2)
Como se sabe ya, desde Galileo, la energía cinética puedeser convertida en energía
potencial y viceversa. Si la conversión de una en otra no se realiza al 100% es porque una
fracción de la energía se convierte en calor por la fricción.1
Esta conversión de la energía en calor por la fricción dio pie para los trabajos de
Rutherford, de Meyer y de Joule que culminaron con la propuesta del equivalente mecánico
del calor con las mismas dimensiones que laenergía.2
También se vió que la adición o la sustracción de calor a un sistema se manifiesta por
cambios en su temperatura como un indicador de su contenido de energía interna
expresada esta en la energía cinética de las moléculas, que en el caso de los gases es al
mismo tiempo energía potencial capaz de producir trabajo (PV).
En este punto resulta conveniente señalar la existencia de dos tipos depropiedades de la
materia: las propiedades extensivas que dependen de la cantidad de materia presente en el
sistema, como es el caso de la energía interna y del volumen y las propiedades intensivas
como la temperatura y la presión que no dependen de la cantidad de materia.
La energía interna
El cambio en la energía interna U (propiedad extensiva) de un sistema reaccionante, a
volumen constante,estará dado por la suma del calor q (absorbido o liberado) más el
trabajo realizado w.
∆U= q+w
Para la mejor comprensión de los cambios de energía en los sistemas reaccionantes se
propuso el concepto de Entalpía, H.
De acuerdo con la ley de Hess, la entalpia es igual a la suma de la Energía interna y el
producto de la presión por el volumen (trabajo realizado).
Para una mol H=U+PV
la que en su formadiferencial queda: dH= dU+ d(PV)
y en incrementos finitos:
∆H=∆U+∆(PV)
o bien: ∆U = ∆H- ∆(PV): En un sistema reaccionante el incremento de la energía
interna es igual a la Entalpia menos el trabajo realizado.
donde: P = presión absoluta, V = volumen total3
Energía libre de Gibbs.
La energía libre de Gibbs (G) queda dada por la expresión
G = H-TS donde H es la Entalpia y S es la Entropía.

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