Conservación de la energía

    Genéricamente, la energía se define como la capacidad para producir trabajo o, en lenguaje coloquial, la capacidad para alterar cualquier característica de los cuerpos (forma, posición, temperatura, etc.). Así, cabría decir que el viento, el agua de los ríos o el hombre poseen energía, ya que son capaces de mover cuerpos pesados. También se admite el concepto de que en una combustión se produce energía, ya que el calor obtenido de ella puede servir para provocar dilataciones, cambios de estado, etc.

    En términos generales, el principio de conservación de la energía afirma que la energía no se crea ni se destruye, sino que sólo se transforma. Este principio implica que unas formas de energía se pueden convertir en otras. Así, por ejemplo, y sin hacer una relación exhaustiva de posibilidades:

    • En los reactores de las centrales nucleares, la energía nuclear se convierte en térmica.

    • La energía eléctrica se transforma en mecánica mediante los motores eléctricos, pero la mecánica produce energía eléctrica merced a los alternadores.

    • Por el efecto Joule, la energía eléctrica se convierte en calorífica. Mediante las centrales nucleares o las térmicas, a partir del calor se produce energía eléctrica

    • La energía eléctrica origina energía química en la electrólisis. La energía química se convierte en eléctrica en las pilas.

    • La energía eléctrica se transforma en luminosa en los alumbrados por incandescencia y fluorescencia, y la luminosa produce energía eléctrica en las centrales solares.

    En el caso de la energía mecánica, pueden distinguirse dos clases de energía:

    1. Potencial. Es la que posee un cuerpo dependiendo de su posición. La energía potencial de un cuerpo de masa m, situado a una altura h, es:

    Ep = m · g · h

    siendo g la aceleración de la gravedad.

    1. Cinética. Es la debida a la velocidad. La energía cinética de un cuerpo de masa m, que se mueve a una velocidad v es:

    Ec = m·v2

    Se denomina energía total de un cuerpo la suma de sus energías potencial y cinética. Es decir:

    Et = Ep + Ec

    Según el principio de conservación, la energía total de un cuerpo es constante. Esto significa que si se tiene un cuerpo a una altura h y se deja caer, a medida que va descendiendo, su energía potencial disminuye; no obstante, al mismo tiempo su energía cinética aumenta, al aumentar la velocidad. Estos cambios suceden de manera que la pérdida de energía potencial es igual a la ganancia de energía cinética, con lo que la energía total permanece constante. Al llegar al suelo, toda la energía es cinética y se invertirá en producir calor y deformaciones.

    Finalmente, debe decirse que en sus hipótesis relativistas, a principios del siglo XX, Albert Einstein demostró que la masa y la energía son magnitudes intercambiables. Según esta concepción, el principio de conservación de la energía sólo tiene sentido si comprende, asimismo, la equivalencia de masa que le corresponde según la conocida ecuación E = mc2, siendo c la velocidad de la luz.