*MATERIA Y ENERGAIng. Luis Miranda Gutierrez

*LA CONSTITUCIN DEL UNIVERSOEl Universo que hoy conocemos est formado esencialmente por materia y energa.Los planetas, las estrellas, la Tierra donde vivimos, todo est formado por materia y energa. En el Sol cada minuto, millones de toneladas de hidrgeno (H) se convierte en helio (He); en esta reaccin nuclear se desprende la inmensa cantidad de energa que irradia al exterior, de la que la Tierra solo recibe una parte insignificante.Y qu relacin tenemos los seres vivos con este proceso?Todos los seres vivos necesitamos un aporte continuo de materia y energa. La materia la tomamos del planeta donde nos encontramos y la energa del sol.El pan, la carne, las legumbres, las fruta, etc, no sn otra cosa que materia y energa. Es lo que necesitamos para seguir viviendo. Si dejamos de alimentarnos, moriramos:Necesitamos materia para reponer y aadir elementos (como el carbono, C; el nitrgeno, N; el oxgeno, O; el azufre, S; el fsforo, P; el calcio, Ca; el hierro, Fe; etc); para sustituir, y en los jvenes aumentar, la cantidad de piel, neuronas, rganos, msculos y huesos.Necesitamos energa. Para movernos, trabajar, captar la informacin del mundo que nos rodea y procesarla, digerir los alimentos, mantener la temperatura corporal, etcLos cambios puede decirse que el universo es un conjunto de materia y energa en permanente cambio y evolucin. Cada cambio que se produce en la materia va acompaado de una transferencia de energa

*QU ES LA MATERIALos cientficos an estn investigando sobre la esencia de la materia, de modo que no se puede responder a esta pregunta con precisin. Sin embargo, si conocemos muchas de sus propiedades.Materia es todo aquello que tiene extensin e Inercia (Es la propiedad de los cuerpos que hace que stos tiendan a conservar su estado de reposo o de movimiento. ). La materia tiene propiedades generales

La materia tiene propiedades especficas. Algunas ejemplos son la densidad, la temperatura, la fusin y ebullicin, la conductividad trmica y elctrica, el brillo, el color, etc. Las propiedades especficas son las que utilizamos para diferenciar unos materiales de otros.

Propiedades Generales de la MateriaPropiedad de la MateriaMagnitud que la mideUnidadSmboloExtensinVolumenMetro cbicom3 InerciaMasaKilogramoKgInteraccinFuerzaNewtonNEstructura corpuscularCantidad de sustanciaMolMol

*TRANSFORMACIONES DE LA MATERIA Y LA ENERGALos cuerpos y los distintos tipos de materia sufren transformaciones que son cambios en su aspecto o en sus propiedades iniciales.Las transformaciones pueden ser:Qumicas (en las que un tipo de materia se transforma en otra)Fsicas que se pueden resumir en :Cambios debidos al movimiento (desplazamiento y la deformacin de la forma)Cambios debidos a la temperatura (como los cambios de estado y la dilatacin o los cambios de volumen)La materia sufre transformaciones porque es capaz de ganar o de ceder energa y esta variacin de energa provoca los cambios. Por ejemplo, si a un refresco que est caliente le aades cubitos de hiele, estos se derriten y el refresco se enfra: el refresco ha dado energa a los cubitos y se ha enfriado, pero al aumentar la temperatura de los cubitos, se derriten.La energa es la capacidad de los cuerpos para producir transformaciones sobre s mismos o sobre otros cuerpos. La energa es una magnitud fsica que mide en julios (j) en el sistema Internacional. Tambin se utiliza el kilojulio (kj), que equivale a 1000 julios.La energa nos rodea y se presenta en diferentes formas o tipos de energa

*TIPOS DE ENERGAEnerga Elctrica. E la que produce una pila y procede de los electrones de los tomos.Energa trmica o interna. Se debe al movimiento de los tomos y las molculas: a ms movimiento molecular ms energa trmica. La temperatura mide la energa interna de los cuerpos.Energa Qumica. Se debe a la constitucin y la forma de las molculas propias de cada sustancia y se manifiesta en los procesos y reacciones qumicas.Energa radiante. Es la que poseen las ondas electromagnticas que se transmiten por el espacio, como la luz, las ondas de TV y de radio, los rayos ultravioletas, los rayos XEnerga mecnica. Engloba a la que poseen los cuerpos que se mueven y a la que tienen por su posicin respecto a la altura:La energa cintica de un cuerpo que se mueve aumenta cuando su velocidad crece. Tambin es mayor cuanto ms grande es la masa del cuerpo que se mueve. Es la que poseen los coches en circulacin, las personas al moverse, la Tierra al desplazarse y girar en el espacio, etcLa energa potencial de un cuerpo aumenta con la altura a la que se encuentra. Posee energa potencial el agua de un ro e lo alto de una cascada; un paracaidista en cualquier punto de su cada; un alpinista en lo alto de una montaa; un vecino del ltimo piso respecto al del bajo; etc. Esta energa se debe a la atraccin gravitatoria (fuerza de gravedad)

*CONSERVACIN Y TRANSFORMACIN DE LA ENERGAEl principio de conservacin de la energa dice que la energa no se crea ni se destruye, solo se transforma. Es decir, la cantidad de energa de un sistema (como el universo) permanece constante, por lo tanto, si durante un proceso, aparentemente, un tipo de energa desaparece, tiene que haberse convertido en otro tipo.

La energa se transforma porque cualquier tipo de energa se puede convertir en otro. Por ejemplo al correr, la energa qumica de los alimentos de transforma en energa mecnica; al conectar una lavadora, la energa elctrica se convierte en mecnica; en el motor del coche, la energa qumica del combustible se transforma en mecnica; en una central hidrulica , la energa cintica del salto de agua (que antes era potencial) pasa a ser elctrica, etc

Durante la cada o el movimiento de los cuerpos, los dos tipos de energa mecnica se transforman entre s porque la energa potencial se puede convertir en cintica y la cintica en potencial.

*FUENTES DE ENERGAUna fuente de energa es un sistema material o un fenmeno del que se puede extraer y utilizar energa. Por ejemplo el Sol es la mayor fuente de energa, la energa de sus reacciones qumicas se transforma en energa radiante que a la Tierra llega como energa luminosa y trmica, y origina los vientos, el calentamiento del agua, el desarrollo de las plantas, etcLas fuente de energa que ms utilizamos actualmente no son renovables, pues se agotarn si se siguen consumiendo. Estas son: el petrleo (gasolinas, gasoil y otros combustibles), el carbn, el gas natural (metano) y las sustancias radiactivas (uranio, plutonio). Son energas contaminantes, pues al usarlas se obtienen gases que pasan al aire y residuos muy difciles de eliminar, todos ellos peligrosos para el desarrollo de la vida en nuestro planeta.Las fuentes de energa renovables son las que no se agotan porque se renuevan conforme se usan y son poco contaminantes. Son fuentes renovables el Sol (energa solar), los ros y los saltos de agua (energa hidrulica), el viento (energa elica), la biomasa (basuras y residuos orgnicos que se queman), las mareas (energa mareomotriz), etc

*LA ENERGA SE DEGRADA Existen unos tipos de energa tiles para el ser humano y otros muy difciles de aprovechar.Decimos que la energa se degrada cuando se transforma en una forma de energa que no es aprovechable.Normalmente en cualquier proceso o fenmeno, una parte de la energa se degrada en calor no recuperable que va a parar al aire. Por ejemplo una parte de la energa cintica de un coche en movimiento se degrada por el rozamiento de los neumticos con la carretera, y se transforma en calor que no puede aprovecharse.La energa se puede almacenar para utilizarla posteriormente. Por ejemplo, la energa elctrica de la batera de un coches, la que acumula el agua en un embalse, el calor almacenado en un deposito de agua, la que almacenan las plantas en las molculas que fabrican con la energa de la luz, o la que acumula nuestro cuerpo al alimentarnos.Transformamos casi todas las energas en en energa elctrica porque es ms aprovechable y ms cmoda de manejar y de transportar (por medio de los tendidos elctricos). Cuando la energa se almacena y se transporta, parte se convierte en calor (por tanto, no se puede aprovechar totalmente), es decir, parte de esa energa tambin se degrada.

*SISTEMAS DE OBTENCIN DE ENERGA RENOVABLE

Sistema Transformacin de energaObjetoHorno solarSolar, en trmicaCalentar aguaPlaca solarRadiante, (luminosa) en elctricaObtener electricidadMolinos elicosCintica, (del viento) en elctricaObtener electricidadSalto de aguaCintica, (hidrulica) en elctricaObtener electricidadGiser Geotrmica (de la Tierra) en trmica y elctricaCalentar agua, uso como aguas termales y obtener electricidadOlasMecnica en elctricaObtener electricidadMareasMecnica en elctricaObtener electricidadRestos vegetales y desechos orgnicosQumica en qumicaObtener metano (biogs) y otros combustibles

*CONSEJOSEs necesario ahorrar energa porque las fuentes no renovables que utilizamos actualmente son limitadas y terminarn agotndose, y porque al utilizarlas generamos contaminacin: a ms energa utilizada ms contaminacin.Debemos reciclar los residuos (vidrio, plsticos, papel y cartn, etc) porque al no tener que fabricar nuevos materiales, no se derrochan las fuentes de enrga y se generan menos residuos y menos basura.

Actualmente se investiga para obtener energa de manera similar a como se produce en nuestro Sol y en las dems estrellas (fusin nuclear). Es una energa renovable y no contaminante que puede ser la solucin para el futuro.