TRABAJO Y ENERGÍA
La energía en la historia del hombre
En el principio reinaba el sol y luego vino el fuego
Como el resto de los animales, los homínidos recurrieron al sol para calentarse. Incluso dependían de la fuerza de sus músculos para obtener alimento y con él, las calorías necesarias para que su organismo funcionara. En eso, el antepasado del ser humano no era tan distinto al resto de los animales.
Pero, hace 0,2 - 1,7 millones de años, en la cueva Wonderwerk en Suráfrica, el Homo erectus utilizó el fuego por primera vez y convirtió la leña en combustible. Eso le permitió calentarse y protegerse de los depredadores.
También le permitió asar los alimentos y, gracias a ello, su organismo pudo metabolizar el 100% de los nutrientes que ingería, mientras que, cuando consumía solo alimentos crudos, apenas aprovechaba entre el 30 y 40% de ellos. Eso hizo que duplicara el tamaño de su cerebro.
Con el nuevo conocimiento adquirido, el Homo erectus abandonó África y se trasladó a las zonas más frías de China y Europa.
Aunque aún se desconoce su ancestro (por mucho tiempo se creyó que se derivó del Homo erectus aunque ahora se cree que su antepasado directo fue el Homo antecessor), los seres humanos (Homo sapiens) se originaron en África y de allí emigraron hacia Europa y Asia.
Hace 120.000 años, las condiciones climáticas cambiaron en el planeta favoreciendo un periodo glaciar, también conocido como Würm. Al final de ese periodo, y conforme el clima iba siendo más cálido, el ser humano empezó a plantar tubérculos y algunas hierbas.
Primero fue el fuego, el cual propició la cocción de los alimentos y con ello, a los homínidos les creció el cerebro. Esto fue determinante en el desarrollo de tecnología que terminó por posicionar al ser humano como el gran depredador del planeta.
Ya viviendo en esquemas de civilización, el ser humano echó mano del viento y el agua como fuentes de energía para producir sus alimentos. Los excedentes se podían almacenar, pero también comerciar con otros pueblos, lo cual sentó las primeras bases de la economía.
El descubrimiento del carbón, el primer combustible fósil al que se tuvo acceso, transformaría a la humanidad. Permitió la industrialización y con ella, un nuevo modo de convivir en sociedad.
Más tarde, la gasolina movería el transporte de mercancías y pasajeros gracias a la invención del motor de combustión interna y la corriente alterna posibilitó iluminar y dar calor a las ciudades, transformando la vida cotidiana de millones de personas.
En un principio, los combustibles fósiles favorecieron el desarrollo económico y con él vendría una masificación de los servicios públicos de educación y salud.
Quizá el error estuvo en depender solo de ellos para generar electricidad y transportarnos, sustituyendo otras fuentes energéticas más renovables, relegándolas al olvido hasta que, obligados por el calentamiento global, la humanidad las retomó a finales del siglo XX.
Tal vez, si no las hubiéramos olvidado y se hubiera seguido perfeccionando estas tecnologías, a estas alturas ya se hubiera resuelto, por ejemplo, el problema del almacenamiento, se tendrían más opciones descentralizadas de producción de energía y ya la humanidad tendría matrices eléctricas diversificadas, sólidas y eficientes.
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Tomado de:
¿Cómo se define el trabajo y la energía?
En la naturaleza se observan continuos cambios y cualquiera de ellos necesita la presencia de la energía: para cambiar un objeto de posición, para mover un vehículo, para que un ser vivo realice sus actividades vitales, para aumentar la temperatura de un cuerpo, para encender un reproductor de MP3, para enviar un mensaje por móvil, etc.
LA ENERGÍA
La energía es la capacidad que tienen los cuerpos para producir cambios en ellos mismos o en otros cuerpos.
La energía no es la causa de los cambios.
Las causas de los cambios son las interacciones y, su consecuencia, las transferencias de energía.
Trabajo y energía están relacionados:
Energía es la capacidad para realizar trabajo (cuando un sistema realiza un trabajo sobre otro le transfiere energía).
Hay dos tipos o formas principales de energía:
- Energía Cinética: debida al movimiento.
- Energía Potencial: debida a la posición en un campo de fuerzas (gravitatoria, electromagnética, elástica, …).
La energía cinética
La energía cinética es la energía que tienen los cuerpos por el hecho de estar en movimiento. Su valor depende de la masa del cuerpo (m) y de su velocidad (v).
La energía cinética se mide en julios (J), la masa en kilogramos (kg) y la velocidad en metros por segundo (m/s).
La energía cinética del viento es utilizada para mover el rotor hélice de un aerogenerador y convertir esa energía en energía eléctrica mediante una serie de procesos. Es el fundamento de la cada vez más empleada energía eólica.
La energía cinética es un tipo de energía mecánica. La energía mecánica es aquélla que está ligada a la posición o al movimiento de los cuerpos. Por ejemplo, es la energía que posee un arco que está tensado o un coche en movimiento o un cuerpo por estar a cierta altura sobre el suelo.
Unidades de energía
- En el Sistema Internacional (S. I.) la energía se mide en julios (J). 1 J es, aproximadamente, la energía que hay que emplear para
elevar 1 metro un cuerpo de 100 gramos.
- Caloría (cal): Cantidad de energía
necesaria para aumentar 1 ºC la temperatura de 1 g de agua. 1 cal = 4,18 J.
- Kilovatio-hora (kWh): Es la energía
desarrollada por la potencia de 1000 vatios durante 1 hora. 1 kWh = 3.600.000 J.
- Tonelada equivalente de carbón: (tec): Es la energía que se obtiene al
quemar 1000 kg de carbón. 1 tec =
29.300.000 J
- Tonelada equivalente de petróleo (tep): Es la energía que se obtiene al
quemar 1000 kg de petróleo. 1 tep = 41900000
J
- Kilojulio y kilocaloría (kJ y kcal):
Son, respectivamente, 1000 J y 1000 cal. Se usan con frecuencia debido a los
valores tan pequeños de J y cal.
Energía potencial
Es la energía que tienen los cuerpos por ocupar una determinada posición. Podemos hablar de energía potencial gravitatoria y de energía potencial elástica.
La energía potencial gravitatoria es la energía que tiene un cuerpo por estar situado a una cierta altura sobre la superficie terrestre. Su valor depende de la masa del cuerpo (m), de la gravedad (g) y de la altura sobre la superficie (h).
La energía potencial se mide en julios (J), la masa en kilogramos (kg), la aceleración de la gravedad en metros por segundo al cuadrado (m/s2) y la altura en metros (m).
Por ejemplo, una piedra al borde de un precipicio tiene energía potencial: si cayera, ejercería una fuerza que produciría una deformación en el suelo.
La energía potencial elástica: es la energía que tiene un cuerpo que sufre una deformación. Su valor depende de la constante de elasticidad del cuerpo (k) y de lo que se ha deformado (x).
La energía potencial elástica se mide en julios (J), la constante elástica en newtons/metro (N/m) y el alargamiento en metros (m).
Por ejemplo, cuando se estira una goma elástica, almacena energía potencial elástica. En el momento en que se suelta, la goma tiende a recuperar su posición y libera la energía. En esto se basa la forma de actuar de un tirachinas.
