¿Cómo puede medirse la energía?
Tu rostro aturdido se ilumina con la luz de bajo voltaje de la nevera. Cada mañana abres esta pequeña puerta en busca del desayuno. Rara vez piensas en toda la energía que supone llegar a la cocina y encender las luces, o en la energía que mantiene tus alimentos frescos y conservados. Alguna vez te has preguntado: "¿Cómo se mide la energía?".
La energía es fácil de dar por sentada. Esperamos que, al pulsar un interruptor, se enciendan las luces. Al despertarnos por la mañana, nuestro primer impulso puede ser preparar comida o una taza de café caliente. Todo eso es en busca de energía. Está funcionando constantemente a través de ti y a tu alrededor.
La energía, en su forma más simple, es la capacidad de realizar un trabajo. Esto incluye convertir la energía potencial en energía utilizable. Eso significa todo, desde la bombilla del frigorífico que transforma una corriente eléctrica en energía luminosa, hasta tu cuerpo que quema las calorías de tu sándwich del desayuno para obtener energía para moverse y concentrarse.
Dado que la energía tiene tanta repercusión en todos los aspectos de nuestra vida, vamos a profundizar en ella examinando las diferentes formas de energía y cómo se mide la energía.
¿Cómo se mide la energía?
La energía es un tema complejo porque hay diferentes formas de medirla, dependiendo de la aplicación. Los distintos tipos de energía son la eléctrica, la mecánica, la química, la térmica y la nuclear.
Para que los expertos en ciencia e ingeniería se pongan de acuerdo, en 1960 se creó el Sistema Internacional de Unidades (SI). A continuación se desglosan las siete unidades básicas del sistema SI.
- Metro - para medir la longitud
- Kilogramo - para la masa
- Segundo - para el tiempo
- Amperio - para la corriente eléctrica
- Kelvin - para la temperatura
- Candela - para la intensidad luminosa
- Mol - para la cantidad de sustancia
Para profundizar en el tema, vamos a ver algunas de las unidades derivadas del SI relacionadas con la electricidad y la potencia. Piensa en ellas como subconjuntos basados en las unidades básicas combinadas con otros factores de la física.
- Joule: se utiliza para la energía, el trabajo y la cantidad de calor.
- Vatio: se utiliza para la potencia
- Coulomb: se utiliza para la carga eléctrica o la cantidad de electricidad.
En el caso de la electricidad utilizada para alimentar dispositivos, hogares o empresas, se trata de unidades que miden el potencial eléctrico y la corriente eléctrica.
- Voltio (V) - la unidad estándar de potencial eléctrico
- Amperio (A): unidad estándar de corriente eléctrica
Unidades de medida de la energía térmica
La energía térmica se refiere a las diferencias de temperatura entre objetos y al calor que se crea cuando la energía se transforma de una forma a otra. Las calorías de tu sándwich de desayuno entran dentro de la energía térmica, ya que tu cuerpo las quema como combustible.
A mayor escala, una unidad térmica británica (BTU o Btu) es el contenido energético del combustible. Una BTU es la cantidad de energía necesaria para elevar la temperatura de una libra de agua en un grado Fahrenheit.
La combustión es lo que transforma la energía química del combustible en energía térmica o calor. Una termia (thm) equivale a 100.000 BTU y es aproximadamente igual a la cantidad de energía liberada al quemar 100 pies cúbicos de gas natural.4
La energía eléctrica se basa en la atracción y repulsión de partículas cargadas. La intensidad de la carga y la distancia entre las partículas producen tensión.
El voltaje crea una corriente eléctrica al mover los electrones a través de un conductor. Una vez que las fuentes de energía han pasado por la combustión, transformación o conversión necesarias para ser utilizadas por nosotros en nuestros hogares, se mide en kilovatios hora.
Volviendo a las unidades derivadas de la energía del SI, recordemos que el vatio es la unidad de medida de la potencia.
1000 vatios (W) = 1 kilovatio (kW) - medición de la potencia
Un kilovatio-hora es una medida de energía convertida. Es lo que se ve en la factura de la luz. Los dos pueden ser un poco confusos, así que aquí tienes un ejemplo de cómo funcionan los kilovatios y los kilovatios-hora.
Si tienes un microondas de 1.000 vatios, significa que necesita 1.000 vatios (que equivalen a 1 kW) para funcionar. Si dejas que tu microondas funcione durante una hora, habrás utilizado 1 kWh de energía.
Los paneles solares crean electricidad para alimentar el microondas, el frigorífico y las bombillas convirtiendo la energía luminosa del sol en corriente eléctrica. Es una forma única de producir energía que no implica quemar combustible, carbón, petróleo o gas.
Es una solución inteligente, que utiliza fuentes de energía que no se agotan y que se mejora constantemente para mejorar su eficiencia. Es un momento emocionante para aprender sobre la energía y cómo se mide, ya que el propio panorama energético está sufriendo una enorme transformación.
