La energía y su importancia PDF

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Un trabajo sobre la energía...

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1.2 Importancia de la energía en los procesos de la vida: CONCEPTO DE ENERGIA La Energía es la capacidad que posee un cuerpo para realizar una acción o trabajo, o producir un cambio o una transformación, y es manifestada cuando pasa de un cuerpo a otro. Una materia posee energía como resultado de su movimiento o de su posición en relación con las fuerzas que actúan sobre ella. Diversos recursos naturales o fenómenos de la naturaleza son capaces de suministrar y brindar energía en una cualquiera de sus formas, por lo que se les considera fuentes naturales de energía o recursos energéticos. Existen dos tipos, las fuentes renovables, las cuales al usarlas no se agotan, como la luz de Sol, el viento, las lluvias, las corrientes de los ríos, etc.; y las fuentes no renovables, que se agotan cuando son empleadas, como el petróleo, el gas natural o el carbón. La energía se manifiesta continuamente a nuestro alrededor, y se presenta en la naturaleza bajo muchas formas; energía cinética (energía que tiene un cuerpo en movimiento), energía potencial (energía que tiene un cuerpo originada por su posición en el espacio), energía eléctrica (capaz de encender un bombillo o hacer funcionar un motor), energía química(contenida en pilas y baterías, en los combustibles o en los alimentos), energía térmica, nuclear, eólica, hidráulica, mecánica, radiante o electromagnética, entre otras. IMPORTANCIA DE LA ENERGÍA Desde el primer momento en el que se puede considerar a un ser humano con vida este requiere de alimento, incluso dentro del útero de la madre, al nacer uno necesita del abrigo y de la leche materna proporcionada por los padres, nuestro primer círculo social. Esta necesidad de alimentarse u obtener nutrientes no es particular de los seres humanos, todos los seres considerados vivientes necesitan este tipo de proceso para poder vivir. Hay unos que como nosotros los humanos, requieren de un medio secundario para obtener la energía (a base de alimentación)de manera indirecta, a diferencia de las plantas que la absorben de manera directa del sol. TIPOS DE ENERGÍA Hablando de y aparte de los ya mencionados: La energía eléctrica es aquella que se produce por el movimiento de cargas eléctricas dentro de materiales conocidos como conductores. La energía eléctrica es una de las energías renovables. La energía radiante es toda la energía que proviene de las ondas electromagnéticas como la luz, los rayos ultravioleta o las ondas de radio. Lo positivo de esta energía es que se propaga en el vacío sin necesidad de intervención humana.

La energía térmica es la energía que se presenta en forma de calor. En todos los materiales en los que se presenta esta energía térmica, los átomos de las moléculas se encuentran de dos formas: o vibrando o en continuo movimiento. La energía nuclear es el tipo de energía que obtenemos cuando, mediante un complejo proceso, conseguimos desintegrar los átomos del uranio. Una vez se desintegran los átomos, producen calor y éste provoca que el agua que contienen los reactores nucleares hierva. La energía química es la que se produce tras una reacción química o una transformación de una sustancia química en otra. Crear o destruir enlaces químicos supone generar energía. Esta energía puede ser absorbida o progresar desde un sistema químico. La energía solar es la que nos llega a la tierra en forma de luz, calor y rayos ultravioleta y que se produce debido a las fusiones nucleares ocasionadas en el sol. Esta energía entra dentro del grupo de la energía radiante que hemos visto anteriormente, porque son rayos de luz, calor y rayos UV que se propagan por el vacío sin necesidad de un sistema artificial. La energía cinética es la energía que presentan los cuerpos que se encuentran en movimiento y dependerá siempre de dos factores: la masa y la velocidad del cuerpo. La energía cinética se mide en Julios, mientras que la masa se mide en kilogramos y la velocidad en metros por segundo. La energía potencial es aquella que se asocia a un cuerpo cuando éste se encuentra dentro de un campo de fuerza, como podría ser la gravedad, un campo de fuerza eléctrico, un campo de fuerza magnético e incluso, los cuerpos flexibles pueden tener energía potencial elástica cuando son objeto de deformaciones elásticas (por ejemplo, un muelle estirado). La energía eólica es una de las fuentes renovables de energía más conocidas. La energía eólica es aquella que emplea la potencia del viento para generar electricidad y lo hace a través de los generadores de viento o molinos de viento que transforman con sus aspas la energía de movimiento (o cinética) que produce el viento en electricidad. La energía hidráulica es la que se produce a través del agua que se encuentra retenida en los grandes pantanos y embalses (esta agua retenida sería energía potencial), cuando el agua se deja caer hasta niveles inferiores se genera entonces energía de movimiento (energía cinética) y una vez que llega a la central hidroeléctrica se convierte en energía eléctrica. La energía acústica es aquella que se produce a través de las ondas de sonido. Procede de las ondas vibracionales que emanan de un foco sonoro, como podría ser un altavoz. La energía luminosa es la parte o la fracción que se percibe de la energía que es transportada por la luz y que se presenta sobre la materia de diferentes formas, una de las cuales es arrancar los electrones de los metales. Puede comportarse o como una onda o

como materia, aunque lo más común es que se comporte como una onda e interactúe con la materia de forma física.

La energía fotovoltaica es aquella que se produce de la transformación de la energía solar en energía eléctrica, transformación que se produce en los paneles fotovoltaicos o más conocidos como paneles solares. La energía iónica es la energía que se necesita para poder separar un electrón en su estado fundamental del átomo de un elemento que se encuentra en estado gaseoso. La energía geotérmica es la fuente de energía que utiliza el calor existente en el subsuelo con el fin de climatizar y calentar el agua de forma ecológica. La energía geotérmica es una fuente renovable pero, al contrario de la energía eólica, la energía geotérmica es uno de los tipos de energías renovables menos conocidos. La energía mareomotriz es la energía que se obtiene a través de las mareas. Utilizando un alternador, se puede generar electricidad. Es decir, con la intervención del alternador se consigue que la energía de las mareas, muy poco aprovechable para el ser humano, se convierta en energía eléctrica, una energía mucho más útil para las personas. La energía electromagnética es toda la energía que se encuentra almacenada en cualquier región del espacio (o del tiempo) y que se suele producir por la existencia de un campo electromagnético y que se presentará en función de la intensidad tanto del campo eléctrico como del magnético. La energía metabólica es la energía que generan los organismos vivos a través de procesos de oxidación químicos fruto de los alimentos que han ingerido. Es decir, el metabolismo es un conjunto de procesos químicos que realizan organismos vivos, como las células, con el fin de obtener energía. La energía hidroeléctrica es la energía eléctrica que produce el agua a través de su movimiento (energía cinética). Esta energía se genera de muchas maneras, como puede ser con el agua de una presa o pantano o con la lluvia o deshielo que crea arroyos de agua, que suelen tener unas corrientes con una fuerza o energía considerable. La energía magnética es aquella que se produce a través de imanes, los cuales generan campos magnéticos y generan energías, que pueden ser aplicadas en diferentes ámbitos. La energía de biomasa es una fuente renovable siempre que se utilice como es debido. Existen muchas formas de generar energía de biomasa, como por ejemplo: restos de animales, plantas de crecimiento rápido, maderas o algas cultivadas. Lo mejor de la biomasa es que puede ser empleada directamente como combustible.

ENERGÍA LIBRE DE GIBBS: REACCIONES ENDERGÓNICAS Y EXERGÓNICAS En termodinámica, la energía libre de Gibbs (o entalpía libre) es un potencial termodinámico, es decir, una función de estado extensiva con unidades de energía, que da la condición de equilibrio y de espontaneidad para una reacción química (a presión y temperatura constantes). La segunda ley de la termodinámica postula que una reacción química espontánea hace que la entropía del universo aumente, así mismo, está en función de la entropía de alrededor y del sistema.Por lo general solo importa lo que ocurre en el sistema en estudio y; por otro lado el cálculo de la entropía de alrededores puede ser complicado. Por esta razón fue necesario otra función termodinámica, la energía libre de Gibbs, que sirva para calcular si una reacción ocurre de forma espontánea tomando en cuenta sólo las variables del sistema. Significado de G • La condición de equilibrio es G=0 • La condición de espontaneidad es G0 (esta última condición nos dice que la reacción no se producirá). La energía de Gibbs molar parcial, es lo que se conoce con el nombre de potencial químico, que es lo que se maneja en cálculos termodinámicos en equilibrio, ya que el equilibrio químico entre dos sistemas implica la igualdad de potenciales químicos y su uso facilita los cálculos. Reacción Endergónica. Cuando ocurre la adición de energía por medio de una fuente externa, como si el sistema absorbiese energía del ambiente. Y como si existiese un consumo de energía. Reacción Exergónica: Cuando ocurre la liberación o producción de energía. Un buen ejemplo es la quema de azufre que genera dióxido de azufre, energía calorífica (térmica) y luminosa. Reacciones endergónicas (anabolismo): que absorben energía aplicada al funcionamiento de la célula produciendo nuevos componentes. En el ser humano las vías metabólicas son variadas, siendo las más importantes las siguientes: Glucólisis: desdoblamiento de la molécula de glucosa en substancias orgánicas menores y provisión de energía de enlace almacenada en las moléculas de ATP. Ciclo de Krebs: Oxidación de la acetilcolina acetil-CoA durante la respiración aeróbica. Fosforilación Oxidativa: liberación de electrones asimilados por aceptores, durante la cadena respiratoria mediada por los citocromos en las crestas mitocondriales. LEYES DE LA TERMODINÁMICA La primera ley de la termodinámica, también conocida como la conservación de la energía, afirma, "nada se crea ni se destruye; la materia y la energía se puede convertir la una a la otra, pero no hay aumento neto en el total de lo que existe". En otras palabras, incluso si la

materia se convierte en energía y viceversa, nunca habrá un aumento o disminución en la totalidad. La segunda ley de la termodinámica afirma que la entropía de un sistema cerrado no puede disminuir: "Cada sistema, abandonado a sus propios dispositivos, siempre tiende a pasar del orden al desorden, su energía tiende a transformarse en niveles más bajos de disponibilidad (para el trabajo), llegando a ser totalmente aleatorio e inaccesible para el trabajo". DIFERENCIA ENTRE SISTEMA ABIERTO, CERRADO Y AISLADO Un sistema abierto puede intercambiar energía y materia con su entorno. El ejemplo de la estufa sería un sistema abierto, porque se puede perder calor y vapor de agua en el aire. Un sistema cerrado, por el contrario, sólo puede intercambiar energía con sus alrededores, no materia. Si ponemos una tapa muy bien ajustada sobre la olla del ejemplo anterior, se aproximaría a un sistema cerrado. Un sistema aislado es que no puede intercambiar ni materia ni energía con su entorno. Es difícil encontrarse con sistema aislado perfecto, pero una taza térmica con tapa es conceptualmente similar a un sistema aislado verdadero.

EJEMPLOS DE PRIMERA Y SEGUNDA LEY PRIMERA LEY 1°. Una bola de billar golpea a otra, lo que transfiere energía cinética y hace que la segunda bola se mueva. 2°. Las plantas convierten la energía solar (energía radiante) en energía química almacenada en moléculas orgánicas. SEGUNDA LEY 1°. Colocar tinta en un vaso de agua y que estas se mezclen espontáneamente para formar una solución, pero no pueden separarse sin la intervención de un agente externo. 2°.Si aventamos un papel al fuego, este objeto “se quemará” y sus cenizas se dispersaran en fragmentos sobre todo el piso

Universidad Nacional Autónoma de México E.N.P 8 ‘’Miguel E. Schulz’’ Ciclo Escolar 2018-2019

BIOLOGÍA V Primera Unidad

“Primer Trabajo de Investigación”

Quintana Ruiz Aitana Eugenia 11 Sánchez Mora Victor Manuel 19 Vásquez Santos Airamn 23 Vilchis Reyes Karol Aylin 28 610 B BIOLOGIA V Prof. Mónica Aguilar Fernández

REFERENCIAS Reed Elsevier. (2003). Eritropoyetina y otras sustancias para incrementar el rendimiento en los deportistas. Recuperado 13 agosto, 2018, de http://www.revistanefrologia.com/es-publicacion-nefrologia-articulo-eritropoyetina-otr as-sustancias-incrementar-el-rendimiento-los-deportistas-X0211699503016499 Eritropoyetina (EPO) [Publicación en un foro]. (s.f.). Recuperado 13 agosto, 2018, de https://www.lineaysalud.com/nutricion/deportiva/eritropoyetina-epo Khan Academy. (s.f.). Las leyes de la termodinámica. Recuperado 13 agosto, 2018, de https://es.khanacademy.org/science/biology/energy-and-enzymes/the-laws-of-thermo dynamics/a/the-laws-of-thermodynamics https://tiposde.eu/tipos-de-energia/...