Como quemar calorías con ejercicios desde casa

ENERGÍA Y ELECTRICIDAD no es lo mismo, Qué son y cuales son sus diferencias

ENERGÍA Y ELECTRICIDAD

Cada vez más se habla de la situación eléctrica en Venezuela, desde el Presidente de la República hasta el ciudadano común quien camina las calles. Afecta  a todos por igual, sin ningún tipo de distinción. Y para estar bien informado sobre el tema es necesario conocer algo tan elemental y esencial como lo es la diferencia entre energía y electricidad. En este sentido, con aporte de la página digital Conae, se reseña algunos datos que buscan esclarecer el asunto.

En lenguaje cotidiano, se dice que los niños tienen mucha energía cuando no paran de saltar, correr y jugar, y sus se padres se preocupan cuando muestran otro comportamiento que no es el “normal” en ellos. De igual forma, se descansa, duerme y come “para reponer energías”, y se conoce que para realizar con entusiasmo alguna actividad se requiere actuar “con energía”. Los objetos, como las personas, tienen energía, por ejemplo, una piedra que cae desde una azotea tiene suficiente energía en su caída para dañar el techo de un automóvil o para herir gravemente a una persona.

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Pero en la práctica, más que la definición de la energía como un concepto, lo que interesa es saber qué beneficios proporciona. Algunos ejemplos: calor para cocinar los alimentos o para calentar el agua con que se baña; iluminación, refrigeración y aire acondicionado para los hogares; transporte y entretenimiento, entre otros.

¿Qué es la energía?

Así como hay varias definiciones de energía, también son diversas sus manifestaciones: calor, movimiento, radiactividad y electricidad. La energía es una de las partes fundamentales del universo, que está básicamente compuesto por materia y energía, aunque también es cierto que todo lo que constituye el universo existe y se mueve en el espacio y en el tiempo. Tradicionalmente se dice que hay dos grandes tipos de energía: energía potencial (de la gravedad o almacenada, como resultado de su altura o posición) y energía cinética (en movimiento).

La energía potencial es “estática”, no implica movimiento, y se encuentra, por ejemplo, en los carritos de una montaña rusa cuando éstos alcanzan la parte más alta de la misma y luego descienden por gravedad. Esta forma de energía es la misma que contiene el agua de una presa, una liga estirada o la cuerda de un reloj (en los dos últimos casos se denomina “energía potencial elástica”).

La energía cinética es la que tienen los objetos y masas en movimiento, y se manifiesta, por ejemplo, en los vientos, las olas del mar y las corrientes de agua (arroyos y ríos).

¿La materia y la energía son lo mismo? Existe aún una gran controversia sobre el tema. La clásica fórmula de Einstein (E = mc2) apunta a que la materia se puede convertir en energía. Su teoría de la relatividad, que fue llevada por otros científicos al desarrollo de la bomba atómica, así parece demostrarlo. Sin embargo, se afirma que lo único que se logra en ese caso es liberar la energía contenida en los enlaces del átomo y no propiamente que la materia se convierta en energía.

Además, es importante tomar en cuenta el principio básico: la energía ni se crea ni se destruye, sólo se transforma. Por ejemplo, el calor, que es una de las formas de la energía, se puede convertir en movimiento, éste en electricidad y, a su vez, ésta en calor o movimiento. (Aquí conviene señalar que al transformarse la energía en calor, éste no puede convertirse nuevamente al 100% en la energía original; hay, pues, una “pérdida” de energía que se mantiene como calor, y a esto se le denomina la Segunda Ley de la Termodinámica o bien “Ley de la Entropía”, según la cual llegará el momento en que toda la energía del universo se convertirá en calor no reversible).

Calor (Energía térmica)

El calor o energía térmica es la forma de energía que interviene en los fenómenos caloríficos. Se puede decir que casi toda la energía del planeta tiene su fuente original en el calor del Sol, que calienta el suelo, el aire de la atmósfera y el agua de los ríos, lagos y océanos; ésta, al evaporarse, provoca la formación de nubes y al condensarse en la atmósfera se convierte en lluvia. El intercambio de masas frías y calientes de aire genera constantes movimientos y cambios atmosféricos, y esto mismo sucede con las corrientes marinas y las olas del mar.

El calor es necesario para muchos fines: al planchar la ropa en casa, para calentar los hogares y los alimentos, pero también para generar vapor y, con éste, electricidad en las plantas termoeléctricas, en grandes calderas para los procesos industriales o, incluso, altos hornos en la industria siderúrgica para la fundición de los metales.

Energía química

La energía almacenada en los cuerpos humanos, como resultado de la digestión de los alimentos, es energía química. Las pilas y baterías que utilizan los relojes de pulso, juguetes, radio, grabadoras, entre otros, contienen esa energía (energía potencial de los enlaces químicos). Cuando los materiales químicos que están en su interior reaccionan unos con otros, se produce una carga eléctrica. Esta carga se convierte en energía eléctrica cuando la batería es conectada a un circuito.

De esta forma, cuando enciende una linterna de mano, el foquito convierte la energía eléctrica en luz y calor, esto es, la electricidad fluye, el filamento de tungsteno que está en el interior del foquito ofrece cierta resistencia al paso de la corriente eléctrica, la resistencia causa fricción y ésta produce un calor tan alto que vuelve incandescente al filamento, al grado de emitir luz (o fotones).

La energía química constituye uno de los campos de investigación que más prometen para el futuro de la ciencia y la tecnología. Por ejemplo, en algunas de las grandes ciudades del mundo, ya circulan autobuses urbanos, no contaminantes, movidos por hidrógeno.

¿Qué es la electricidad?

La energía eléctrica es parte de la cotidianidad. Sin ella, difícilmente se podría imaginar los niveles de progreso que el mundo ha alcanzado, y hoy más que nunca, y para evitar una crisis eléctrica más severa, se necesita ahorrar el consumo de ésta.

ENERGÍA Y ELECTRICIDAD

Ya se sabe que la energía puede ser conducida de un lugar o de un objeto a otro (conducción). Eso mismo ocurre con la electricidad. Es válido hablar de la “corriente eléctrica”, pues a través de un elemento conductor, la energía fluye y llega a las lámparas, televisores, refrigeradores y demás equipos domésticos que la consumen.

También conviene tener presente que la energía eléctrica que se utiliza está sujeta a distintos procesos de generación, transformación, transmisión y distribución, ya que no es lo mismo generar electricidad mediante combustibles fósiles que con energía solar o nuclear. Tampoco es lo mismo transmitir la electricidad generada por pequeños sistemas eólicos y/o fotovoltaicos que la producida en las grandes hidroeléctricas, que debe ser llevada a cientos de kilómetros de distancia y a muy altos voltajes.

Pero ¿qué es la electricidad? Toda la materia está compuesta por átomos y éstos por partículas más pequeñas, una de las cuales es el electrón. Un modelo muy utilizado para ilustrar la conformación del átomo se representa con los electrones girando en torno al núcleo del átomo, como lo hace la Luna alrededor de la Tierra.

El núcleo del átomo está integrado por neutrones y protones. Los electrones tienen una carga negativa, los protones una carga positiva y los neutrones, como su nombre lo indica, son neutros: carecen de carga positiva o negativa. (Por cierto, el átomo, según los antiguos filósofos griegos, era la parte más pequeña en que se podía dividir o fraccionar la materia; ahora se conoce que existen partículas subatómicas y la ciencia ha descubierto que también hay partículas de “antimateria”: positrón, antiprotón, etc., que al unirse a las primeras se aniquilan recíprocamente).

Pues bien, algunos tipos de materiales están compuestos por átomos que pierden fácilmente sus electrones, y éstos pueden pasar de un átomo a otro. Cuando estos electrones se mueven entre los átomos de la materia, se crea una corriente de electricidad. Es lo que sucede en los cables que llevan la electricidad a su hogar: a través de ellos van pasando los electrones, y lo hacen casi a la velocidad de la luz.

Sin embargo, es conveniente saber que la electricidad fluye mejor en algunos materiales que en otros al igual que sucede con el calor, pues en ambos casos hay buenos o malos conductores de la energía. Por ejemplo, la resistencia que un cable ofrece al paso de la corriente eléctrica depende y se mide por el grosor, longitud y el metal del que está hecho. A menor resistencia del cable, mejor será la conducción de la electricidad en el mismo. El oro, la plata, el cobre y el aluminio son excelentes conductores de electricidad. Los dos primeros resultarían demasiado caros para ser utilizados en los millones de kilómetros de líneas eléctricas que existen en el planeta; de ahí que el cobre sea utilizado más que cualquier otro metal en las instalaciones eléctricas.

La fuerza eléctrica que “empuja” los electrones es medida en Voltios. (La primera pila eléctrica fue inventada por el científico italiano Alejandro Volta, y en su honor se le denominó “Voltio” a esta medida eléctrica). La energía que se emplea en la industria y otras actividades, en ciertos casos, es de 220 voltios e incluso voltajes superiores para mover maquinarias y grandes equipos. En países europeos lo normal es el uso de 220 voltios para todos los aparatos eléctricos del hogar.

Así como se miden y se pesan las cosas que se usan o consumen normalmente, también la energía eléctrica se mide en Watts-hora. El Watt es una unidad de potencia y equivale a un Joule por segundo. Para efectos prácticos, en la factura de consumo de energía eléctrica se cobra por la cantidad de kiloWatts-hora (kWh) que se haya consumido durante un mes. Un kiloWatts-hora equivale a la energía que consumen:

  • Un foco de 100 watts encendido durante 10 horas.
  • 10 focos de 100 watts encendidos durante una hora.
  • Una plancha utilizada durante una hora.
  • Un televisor encendido durante 20 horas.
  • Un refrigerador pequeño en un día.
  • Una computadora utilizada un poco más de 6 horas y media.

Recuerde que “kilo” significa mil, por lo que un “kiloWatt”-hora equivale a mil Watts-hora. En los campos de la generación y consumo de electricidad, se utilizan los megaWatts (MW), equivalentes a millones de Watts; los gigaWatts (GW), miles de millones; y los teraWatts (TW), billones de Watts.

Electricidad estática

Se mencionó que la corriente eléctrica fluye, es decir, que se mueve de un lugar a otro a través de un conductor, y lo hace a una gran velocidad; pero hay otro tipo de energía eléctrica, que es la electricidad estática, la cual, como su nombre lo indica, permanece en un lugar. Un ejemplo: Si frota en su ropa un globo inflado (de preferencia un suéter de lana) o en su propio cabello, puede poner el globo contra la pared y ahí permanecerá. ¿Por qué? Cuando es frotado, el globo toma electrones del suéter o del cabello y adquiere una ligera carga negativa, la cual es atraída por la carga positiva de la pared.

Ahora, de la manera indicada, frote usted dos globos inflados, a cada uno de ellos áteles un hilo y trate de que se acerquen uno al otro. ¿Qué ocurre? Los globos evitan tocarse entre sí. ¿Por qué? La explicación es que ambos tienen cargas negativas y éstas se repelen. Las cargas positivas se repelen y las cargas negativas también. En cambio, las cargas diferentes se atraen. Esto mismo ocurre con los polos de cualquier imán: el “norte” tiende a unirse con el “sur”, pero los polos iguales siempre se repelen entre sí.

La electricidad estática puede ocasionar descargas o lo que se llamas “toques”. Si camina sobre una alfombra o tapete, su cuerpo recoge electrones y cuando toca algo metálico, como la perilla de la puerta o cualquier otra cosa con carga positiva, la electricidad produce una pequeña descarga entre el objeto y sus dedos, lo que, además de sorpresivo, a veces, resulta un poco doloroso.

Otra manifestación de la electricidad estática son los relámpagos y truenos de una tormenta eléctrica: las nubes adquieren cargas eléctricas por la fricción de los cristales de hielo que se mueven en su interior, y esas cargas de electrones llegan a ser tan grandes que éstos se precipitan hacia el suelo o hacia otra nube, lo cual provoca el relámpago y éste el trueno. El relámpago viaja a la velocidad de la luz (más de 300 mil kilómetros por segundo) y el trueno a la velocidad del sonido (poco más de 300 metros por segundo). Por esta razón es que primero se ve el relámpago y después se escucha el trueno.

Sistemas de transmisión eléctrica

Uno de los grandes problemas de la electricidad es que no puede almacenarse, sino que debe ser transmitida y utilizada en el momento mismo que se genera. Este problema no queda resuelto con el uso de acumuladores o baterías, como las que utilizan los autos y los sistemas fotovoltaicos, pues sólo son capaces de conservar cantidades pequeñas de energía y por muy poco tiempo. Conservar la electricidad que producen las grandes plantas hidroeléctricas y termoeléctricas es un reto para la ciencia y la tecnología. En algunos lugares, se aprovechan los excedentes de energía eléctrica o la energía solar para bombear agua a depósitos o presas situados a cierta altura; el agua después se utiliza para mover turbinas y generadores, como se hace en las plantas hidroeléctricas, como es el caso del Guri.

En cuanto se produce la electricidad en las plantas, una enorme red de cables tendidos e interconectados a lo largo y ancho del país, se encargan de hacerla llegar, casi instantáneamente, a todos los lugares de consumo: hogares, fábricas, talleres, comercios, oficinas, etc. Miles de trabajadores vigilan día y noche que no se produzcan fallas en el servicio; cuando éstas ocurren, acuden, a la brevedad posible, a reparar las líneas para restablecer la energía. A tal efecto, hay centros de monitoreo, estratégicamente situados, para mantener una vigilancia permanente en toda la red. A veces, los vientos, las lluvias y los rayos, entre otras causas, afectan las líneas de transmisión, que deben ser revisadas y reparadas por los técnicos, ya sea en las ciudades o en el campo.

Cada uno de los generadores de las plantas hidroeléctricas y termoeléctricas produce electricidad de unos 25 mil voltios. Ese voltaje inicial es elevado, en las propias instalaciones de la planta, hasta unos 400 mil voltios, pues la energía eléctrica puede ser transmitida con una mayor eficiencia a altos voltajes. Es así como viaja por cables de alta tensión y torres que los sostienen, a lo largo de cientos de kilómetros, hasta los lugares donde será consumida.

Antes de llegar a los hogares, oficinas, fábricas, talleres y comercios, el voltaje es reducido en subestaciones y mediante transformadores cercanos a los lugares de consumo. En las ciudades, el cableado eléctrico puede ser aéreo o subterráneo. Para hacer llegar la electricidad a islas pobladas, se utilizan cables submarinos.

Luego de ese proceso, finalmente la electricidad entra a la casa y pasa por un medidor que hace la “lectura” del consumo que será cobrado cada mes por Enelven.

 




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