enerxía

Capacidade dun sistema físico para producir un traballo. A enerxía diminúe nunha cantidade igual ao traballo producido e mídese, polo tanto, nas mesmas unidades ca este. A noción de enerxía, presente xa na mecánica clásica, aparece definida como resultado das investigacións de J. P. Poule e N. L. S. Carnot sobre a interconversión calor-traballo mecánico, e grazas á teoría de H. L. F. Helmholtz que relaciona o traballo feito por un sistema isotérmico coa enerxía interna e a entropía deste sistema. A enerxía non está ligada só á idea de traballo mecánico, senón tamén ao traballo eléctrico, químico ou calorífico, e así, pódese falar de enerxía eléctrica, química e calorífica. Se nun sistema físico illado desaparece unha certa cantidade de traballo, ou un equivalente deste traballo, pertencente a diversas formas de enerxía, debe aparecer a mesma cantidade de traballo baixo outras formas, tal como establece a lei de conservación da enerxía. Os traballos de W. Thomson e de R. J. E. Clausius, realizados a mediados do XIX, puxeron en evidencia o proceso de degradación de enerxía; pódese enunciar que esta se conserva, pero tamén se degrada. Posteriormente, e a partir da teoría de A. Einstein sobre a equivalencia entre masa e enerxía (1905), ampliouse o principio de conservación, de xeito que non existe distinción entre a conservación da masa e a conservación da enerxía. En 1900, M. Planck formulou a teoría cuántica da enerxía que proporcionaba un concepto fundamental para o seu coñecemento, que é a súa natureza descontinua, e posibilitaba a interpretación de moitos fenómenos inexplicables ata o momento. A manifestación da enerxía pódese presentar baixo diversas formas que, polo principio de conservación, se poden transformar unhas noutras. Pódese clasificar en mecánica, termodinámica, electromagnética e nuclear. A enerxía mecánica é resultado das variables xeométricas e dinámicas do sistema, dende un punto de vista macroscópico, e responde ao esquema matemático máis sinxelo. Se se considera un punto material de masa constante m sometido a un campo de forzas F (x) producido por un potencial V(x), onde x=x(t) é o vector de movemento do punto, defínese a enerxía mecánica do sistema coa expresión E=1/2m(dx/dt)2+V(x). O primeiro sumando é función unicamente da velocidade v=dx/dt, e recibe o nome de enerxía cinética. A función V(x) denomínase enerxía potencial, e depende unicamente da posición do sistema no campo de forzas. No caso de caída libre, V(x)=mgh, onde h é a altura do sistema respecto ao nivel de referencia e g a aceleración da gravidade. Se o movemento é de rotación, a enerxía cinética é T=1/2Iω2, onde I é o momento de inercia e ω   a velocidade angular. A enerxía potencial de deformación débese ás propiedades elásticas dun corpo deformado. Dende un punto de vista molecular e tendo en conta as variables termodinámicas, pódese definir a enerxía interna (U) dun sistema, como a suma das enerxías cinéticas das moléculas e a enerxía potencial das forzas intermoleculares. Cada un dos átomos ou moléculas dun corpo ou dunha substancia presenta uns movementos de rotación, translación e vibración, respecto á posición de equilibrio, máis ou menos intensos segundo a temperatura. Dende este punto de vista, pódese asimilar a   enerxía térmica á enerxía cinética das moléculas, tal como formulou L. Boltzmann na súa teoría cinética dos gases. A enerxía interna non é unha magnitude medible dun xeito absoluto, senón que soamente se poden medir as variacións de enerxía entre dous estados do sistema, como indica o primeiro principio da termodinámica. Da manifestación desta enerxía ou da natureza do fenómeno que a produce depende o nome que se lle dá. Denomínase enerxía de enlace ou enerxía de formación á diferenza que se establece entre a enerxía dunha molécula e a dos átomos que a forman; enerxía de disociación á enerxía liberada na disociación dun composto; enerxía de activación ao aumento de enerxía necesario para que se produza unha reacción química; e enerxía de resonancia á diferenza entre a enerxía de formación teórica e a enerxía de formación real dun composto resoante. A enerxía libre relaciona a variación de enerxía interna (U) ou de entalpía (H) coa variación da entropía (S) dun sistema e serve para indicar en qué dirección evolucionará de xeito espontáneo o sistema. Nos procesos a presión constante emprégase a enerxía libre de Gibbs (G), definida pola relación G=H-TS, onde T é a temperatura do sistema; pola contra, emprégase a enerxía libre de Helmholtz (F), definida pola relación F=U-TS, para os procesos a volume constante. Ás enerxías mecánica e termodinámica únese a enerxía derivada da natureza electromagnética da materia, denominada enerxía electromagnética, que se manifesta basicamente de dous xeitos: transformándose en enerxía cinética das cargas eléctricas que están na súa zona de influencia, que pode converterse en calor ou en enerxía mecánica; ou propagándose como enerxía radiante fóra do medio onde se produciu en forma de ondas electromagnéticas, que poden chegar a ser despois enerxía luminosa; ou tamén, a escala atómica, emitindo partículas portadoras dunha certa cantidade de enerxía determinada pola lei de Planck. O último tipo é a enerxía nuclear, que mantén os compoñentes do núcleo atómico reunidos nun espazo moi reducido. A masa dun núcleo atómico é inferior á suma das masas das partículas elementais que o forman, o que se coñece como defecto de masa. Este defecto de masa corresponde á aparición dunha enerxía de cohesión absorbida pola estrutura nuclear. Esta enerxía pódese liberar en forma de enerxía radiante e de enerxía cinética das partículas que son expulsadas do núcleo. A utilización de enerxía como fonte de traballo foi sempre unha necesidade esencial para o ser humano e un dos factores fundamentais do desenvolvemento económico e do progreso técnico moderno. Ata o inicio da Revolución Industrial empregábanse, como fontes de enerxía, a forza muscular do ser humano e dalgúns animais, a enerxía hidráulica e a enerxía eólica para a produción de traballo mecánico, e os combustibles vexetais para a obtención de calor. A aparición da máquina de vapor, ideada por D. Papin no 1690 e perfeccionada por J. Watt no 1785, e a transformación da roda hidráulica en turbina no 1897 marcaron o inicio do desenvolvemento das técnicas de explotación da enerxía. A comezos do s XX, a construción dos primeiros motores de combustión deulle o impulso definitivo á obtención de enerxía mecánica a partir da calor. A invención do xerador de corrente alterna permitiu un considerable aumento dos potenciais obtidos. As fontes de enerxía máis empregadas son os saltos de auga, os combustibles e a fisión nuclear, e, con menor importancia, a enerxía solar, a eólica, a xeotérmica e a das mareas. A fonte máis importante está constituída polos combustibles; a súa utilización experimentou unha grande expansión nos últimos oitenta anos. O terceiro tipo máis empregado é a enerxía nuclear, obtida xeralmente mediante a fisión dos núcleos de substancias como o uranio, o plutonio e o torio, entre outros. A tecnoloxía das reaccións de fusión nuclear aínda non está tan desenvolvida como para permitir a súa explotación e só se emprega de xeito experimental. A enerxía nuclear utilízase basicamente na produción de enerxía eléctrica e na propulsión de barcos.

Método mediante o que os seres vivos autótrofos incorporan enerxía do exterior para poder sintetizar substancias orgánicas no seu interior. A enerxía incorporada pode provir das radiacións solares, mediante o proceso de fotosíntese, ou da oxidación de substancias inorgánicas que pasan a orgánicas simples por medio da quimiosíntese.

Enerxía correspondente á potencia activa.

Enerxía que adoita presentar unha característica determinada, como, por exemplo, a produción descentralizada, a transformación limpa, sen residuo e o consumo en lugares non demasiado afastados do punto de produción. Reciben o nome de alternativas as formas de enerxía que non poden ser consideradas convencionais, como os combustibles fósiles, a enerxía hidráulica e a de fisión nuclear, agás a de fusión, polo feito de estar aínda nunha fase experimental. As principais enerxías alternativas son a solar, a eólica, a xeotérmica, a mareomotriz, a maremotérmica, a das ondas e a agroenerxía.

Enerxía correspondente á potencia aparente.

Enerxía que se lle aplica a unha capa de terra ou de firme para conseguir un  determinado grao de compactación.

Relación entre a enerxía da capa de valencia e a do estado estable do átomo libre.

Enerxía correspondente á potencia reactiva.

Método segundo o que os seres vivos obteñen a enerxía química necesaria para levar a cabo as súas funcións vitais e as reaccións intracelulares que empregan enerxía. Os seres vivos producen enerxía mediante a oxidación de substancias orgánicas no proceso da respiración. A enerxía producida almacénase en forma de ATP e de fosfocreatina, e libérase en forma de movemento, calor, luz ou electricidade.

Capacidade física ou psíquica para obrar ou producir un determinado efecto.