Química General, 2000 - Victor Manuel Ramírez

QUÍMICA GENERAL
Figura 1.34
Las combustiones implican una gran liberación
de energía.
1.1.1 Noción de energía
Esta manifestación de la materia es muy importante en las transformaciones
químicas, ya que siempre se producen cambios en el tipo y la cantidad
de energía. La energía se define como la capacidad de producir un trabajo, donde
trabajo significa el desplazamiento de una masa en contra de una fuerza. Actualmente
la energía es considerada como el principio de actividad interna de la masa.
Lo anterior explica, por ejemplo, la luz y el calor desprendidos en la combustión
de la madera o del papel.
1.1.2 Energía potencial y cinética
Desde la óptica de la física clásica, la energía se puede estudiar en sus dos
principales manifestaciones la cinética (Ec) y la potencial (Ep).
Figura 1.35
Energía cinética. Ec 5 ½ mv 2 . A mayor velocidad y masa, la energía cinética es mayor.
La energía cinética es aquella que poseen los cuerpos en movimiento, o bien, es la energía
de una partícula en virtud de su velocidad. Su expresión matemática es:
Figura 1.36
Ec 5 ½ mv 2
Donde: Ec 5 energía cinética 5 joules o ergs
m 5 masa 5 kg o g
v 5 velocidad 5 m/s o cm/s
La energía potencial es la que tiene una partícula debido a su posición
dentro de un campo de fuerzas eléctricas, magnéticas o gravitacionales.
La energía cinética es una característica de los cuerpos en
movimiento.
El agua de una presa, un resorte comprimido, una batería o pila
y los alimentos, son ejemplos de sistemas que poseen energía potencial.
En un campo de fuerza gravitacional la energía potencial se expresa matemáticamente
por la relación:
Figura 1.37
El agua almacenada en una presa posee energía potencial.
Ep 5 mgh
Ep 5 energía potencial 5 joules o ergs
m 5 masa 5 kg o g
g 5 aceleración de la gravedad 5 m/s 2 o cm/s 2
h 5 altura 5 m
Por ejemplo, el agua almacenada en una presa tiene energía potencial
y, en el momento en que se abra la compuerta, dicha energía
se transformará en energía cinética conforme el agua cae.
Esta energía es tan poderosa que es capaz de mover una turbina y
transformarse en energía mecánica; la turbina genera electricidad
y ésta suministra luz al encender un foco, o calor si utilizamos un
calentador.
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