Energía Química.

La energía química es otra de las manifestaciones de la energía yespecíficamente se trata de la energía interna que posee undeterminado cuerpo y si bien siempre se podrá encontrar en lamateria, solo se nos mostrará cuando se produzca una alteración

importante de ésta. Es aquella que se produce por reaccionesquímicas.

Fórmula.

No existe como tal una fórmula específica debido a que este tipo deenergía se presentará de manera diferente cuando exista un cambio enla materia, pero si se puede decir que su forma general derepresentación es a través de las reacciones o ecuaciones químicas,como se ve en los siguientes ejemplos:

Reacción del hidrógeno con el oxígeno generaagua.

Aplicaciones y ejemplos cotidianos.

Los combustibles una vez que son quemadosproducen reacciones químicas violentas quegeneran trabajo o movimiento. En laactualidad, la energía química es aquella

que permite la movilización de los automóviles, los buques, losaviones y de cualquier otra máquina. Por ejemplo, la combustión delcarbón, la del petróleo y la de la leña en las máquinas de vapor asícomo los derivados del petróleo en el reducido espacio de un cilindrode un motor de explosión, revisten reacciones químicas.

Por otro lado, el carbón y la gasolina gasificada se combinan con eloxígeno del aire, reaccionan con él y logran transformarse lenta ysuavemente, tal es el caso del carbón, o de manera instantánea ybrusca en el caso de la gasolina dentro de los cilindros de los

motores; las mezclas gaseosas inflamadas se dilatan y en tan solo uninstante estarán comunicándole a los pistones del motor su energía.

Para que un motor entre en funcionamiento requerirá de combustibleque una vez reaccionado desprenderá energía. En los motores decombustión interna la energía del combustible empleado se transformaen potencia y en movimiento y esa fuerza justamente es la que sirvepara hacer funcionar un vehículo, la hélice de un helicóptero, ungenerador, entre otros.

Los alimentos también pueden tomarse como un claro ejemplo de energíaquímica, ya que una vez que son procesados porel organismo nos ofrecerán calor(calorías) o se convertirán en fuentesde energía natural (proteínas y vitaminas).

Energía Hidráulica.

Se denomina energía hidráulica, hídrica o hidroenergía a aquella quese obtiene del aprovechamiento de las energías cinética y potencialde la corriente delagua, saltos de agua omareas. Es un tipo deenergía verde cuando suimpacto ambiental esmínimo y usa la fuerzahídrica sin represarla;en caso contrario, esconsiderada solo unaforma de energíarenovable.

Fórmula

Como tal, no existe alguna fórmula pararepresentar a la energía hidráulica, pero sípara convertir ésta energía a energía potencialy cinética. A continuación el desarrollo dedicha fórmula.

La energía que tiene el agua delembalse es potencial:

EP = m · g · h

y se transforma en cinética al pasar por las turbinas:

EC = ½ · m · v²

La cantidad de agua que pasa por la turbina es de millones de litrospor segundo, por tanto, no se trabaja con energía (tendríamos cifrasenormes), sino con la potencia, y los cálculos se realizan por unidadde tiempo:

P  =  EP/t  =  (m · g · h)/t  =  m/t · g · h (si se conoce el salto)

P  =  EC/t  =  (½ · m · v²)/t  =  ½ · m/t · v² (si se conoce lavelocidad)

La masa que pasa por unidad de tiempo m/t es el caudal másico, enkilogramos por segundo. Pero es más habitual medir el volumen de aguaque pasa, que se llama caudal volumétrico o simplemente caudal (Q),en metros cúbicos por segundo, y que se relaciona con el caudalmásico mediante la densidad:

m/t  =  (d ·V)/t  =  d · V/t  =  d · Q

Con lo cual las ecuaciones quedan:

P  =   EP/t  =  (d · Q) · g · hP  =  EC/t  =  ½ · (d · Q) · v²

Las cuales miden la energía hidráulica por unidad de tiempo.

Aplicaciones, ventajas y desventajas.

Como ya se sabe, la principal utilidad de la energía hidráulica esgenerar energía eléctrica para ciudades, pueblos o industrias. EnEstados Unidos, las centrales hidroeléctricas son las principalesproductoras de energía renovable.

Los molinos de agua son usados para moler el grano, para aserrar lamadera y la piedra y para irrigar los canales mediante ruedas deacción hidráulica, aunque esto era más frecuente en siglos pasados.Por otra parte, la fuerza de una ola liberada de un tanque es útil enla minería, pues así es más fácil extraer los metales.

Su gran ventaja consiste en su capacidad de ser flexible, ya que elflujo de agua de una planta puede ser controlado. Si el agua sealmacena en la presa, puede ser vertida en tanto sea necesario, deacuerdo con los patrones de demanda. Además es una fuente de energíadisponible mientras se produzca el ciclo del agua. Los molinos nocontaminan el aire ni el suelo y por si fuera poco, la generación deenergía eléctrica por medio de las presas hidroeléctricas es unmétodo barato.

El impacto de la construcción, operación y mantenimiento de laspresas hidroeléctricas que utilizan la energía hidráulica no essignificativo, por lo que realmente no representa una desventaja. Sin

embargo, el riesgo de inundación de las áreas cercanas a las presas,la interrupción del flujo naturalde los ríos y la alteración delos ecosistemas locales, seconvierten en problemas cuandose construyen las plantashidroeléctricas.Energía Sonora

La energía sonora o energíaacústica es la energía quetransmiten o transportan lasondas sonoras. Procede de laenergía vibracional del focosonoro y se propaga a laspartículas del medio queatraviesan en forma de energíacinética y potencial. Al irsepropagando el sonido a través delmedio, la energía se transmite a la velocidad de la onda, pero unaparte de la energía sonora se disipa en forma de energía térmica.

La energía acústica suele tener valores absolutos bajos, y su unidadde medida es el julio (J). Aunque puede calcularse a partir de otrasmagnitudes como la intensidad sonora, también se pueden calcularotras magnitudes relacionadas,como la densidad o el flujo de energíaacústica.

Fórmula

A partir de la definición de intensidad acústica, se puede calcularla energía acústica que atraviesa una superficie A:

Donde:

Es la intensidad acústica, que es función del punto escogido ydel tiempo.

El intervalo de tiempo durante el que se pretende medir laenergía sonora.

Como el resto de manifestaciones de la energía, debe cumplirse elprincipio de conservación de la energía. Si no hay otro tipo detransformaciones de energía, la energía incidente será igual a lasuma de las energías transmitida, disipada y reflejada.

Aplicaciones.

Las únicas aplicaciones importantes de la energía sonora son laamplificación del sonido en los micrófonos y en los aparatos de audiolo cuales la convierten a señal digital, la procesan y luego laliberan para ser escuchada.

Una aplicación importante en medicina es el ultrasonido, ya que elsonido se absorbe de distinta manera por objetos de distinta durezapor lo que se pueden crear imágenes a partir del sonido.

Para los militares, se aplica en la construcción de sonares loscuales detectan enemigos o intrusos bajo el agua por medio delultrasonido. El sonar opera con las ondas acústicas de un modoanálogo a como el radar y otros equipos de localización de radiooperan con las ondas electromagnéticas, incluyendo el uso del EfectoDoppler, el componente radial de la medida de la velocidad y latriangulación.

En la industria se usa para determinar el espesor de paredes de metalo de cañerías de plástico. Los ingenieros estructurales usan elultrasonido para evaluar el estadio de edificios y otras estructurasdespués de eventos sísmicos significativos.