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-     Escrito por erenovable

Energía cinética y energía térmica

La energía es un concepto fundamental y al mismo tiempo complejo de las ciencias; se trata de la capacidad que poseen algunos cuerpos para producir movimiento, calor o todo tipo de trabajo. Asimismo, las diferentes energías pueden exponerse bajo diversas formas capaces de transformarse unas a otras. Seguramente habrás oído hablar de la energía cinética y la energía térmica, pero ¿Qué son realmente y en qué se relacionan? En ‘Erenovable’ te lo contamos.

Energia cinetica termica

La energía cinética

Básicamente, podemos describir la energía cinética como la acción de una masa en movimiento. Existen muchos tipos de energías cinéticas, como la química, la mecánica o la termodinámica, y muchas de ellas pueden expresarse en términos de inercia o de velocidad angular.

La energia cinetica
Un ejemplo sencillo: Imagina una pelota en lo alto de una rampa cualquiera; pues bien, a la altura de la rampa la llamaremos “energía potencial” y al descenso independiente de la pelota “energía cinética“. Esto da como resultado una energía mecánica, es decir: la suma de valores en la energía potencial y la cinética. Dicha energía potencial es igual a la masa del cuerpo multiplicada por la gravedad y por la altura a la que se encuentra desde un centro de referencia (como el suelo). Debemos tener en cuenta además que la energía es siempre positiva en la escala y que no depende de la dirección. Esto supone que si doblamos el peso de la misma pelota del ejemplo anterior, también doblamos su capacidad de energía; sin embargo, cuando duplicamos la velocidad del objeto, la energía aumenta por un factor de cuatro.

La energía cinética en objetos de tamaño finito

La “energía cinética de traslación de la masa” es la manera de diferenciar la energía cinética rotacional de un objeto a otro de tamaño finito. De este modo, la energía cinética total que dispone una masa, es el resultado que se obtiene al sumar la energía cinética de traslación de su centro de masa, y la energía cinética de rotación alrededor de su centro de masa (véase las diferencias entre traslación y rotación).

Pasamos ahora a ver en qué consiste la energía térmica y cómo se relaciona con la energía cinética.

La energía térmica

La energia termica
La energía térmica, también conocida como reúne la energía cinética total de las moléculas y los átomos que forman una materia. Para completar aun más esta definición, se puede decir que la relación existente entre el calor, la temperatura y la energía térmica es el objetivo de la termodinámica y la física estadística. En resumen, la energía térmica tiene la capacidad de trabajar a través del calor, como una caldera de vapor, una estufa o el radiador del coche. De la misma manera, utilizamos la energía térmica para cocinar y generar electricidad en el hogar. Así, la temperatura de un objeto aumenta cuanto más rápido se muevan sus moléculas.

La energía térmica forma parte de esa familia de “energías” que poseen la capacidad de hacer el trabajo mediante el movimiento de las partículas y la fuerza aplicada a un objeto. Los resultados de la energía térmica en un objeto con temperatura interna puede medirse en grados Celsius o Fahrenheit en un termómetro.

Si hablamos de la definición académica de la energía térmica sería el total de la energía cinética media presente en todos los movimientos aleatorios de los átomos y partículas.

¿Cuántos tipos de energía existen?

Tipos de energia
La energía se presenta en multitud de formas, todas ellas con diferentes definiciones dado que ella misma deriva de un factor intangible y no posee cuerpo ni tamaño. En determinados casos, la energía en sí se referirá al movimiento generado gracias a los recursos naturales, pero en otros deberemos hablar en términos de mecánica. Así, en el mundo usamos diferentes tipos de energía como la eléctrica, luminosa, térmica, eólica, solar, geotérmica, hidráulica o nuclear, entre otras.

Ejemplos para entender la energía cinética

montana rusa energia cinetica
La energía cinética se podría decir que está por todas partes y que los cuerpos constantemente están produciendo este tipo de energía en su desplazamiento. Pero para ver mejor en qué consiste este tipo de energía pasemos a ver algunos ejemplos de energía cinética:

Uno de los ejemplos más comunes tiene que ver con una montaña rusa. Cuando la montaña rusa inicia el recorrido y se para en lo alto de la cuesta, no existe energía cinética, pero a medida que se inicia la caída del carro por el recorrido, la energía cinética de la montaña rusa aumenta proporcionalmente a la velocidad.

Por otro lado, también se puede acudir al ejemplo del billar. Por ejemplo, el movimiento de una bola de billar a X velocidad causa X energía cinética. Si cambiáramos las bolas de billar por canicas, por ejemplo, la energía producida sería menor, ya que la masa de las canicas es menor y la velocidad sería la misma.

Imaginemos ahora las fortificaciones de un castillo y un grupo de asaltantes que tratan de entrar a él embistiendo las puertas de entrada con un gran tronco. Bien, la velocidad y la masa del tronco a la hora de embestir es la fuerza cinética que se está produciendo, y deberías ser mayor a la resistencia de la puerta para que los asaltantes pudieran acceder al castillo.

energia cinetica
Todos conocemos al guepardo, el animal más rápido sobre la faz de la Tierra. Al alcanzar tales velocidades, el animal debe estar preparado para disminuir la energía cinética generada de forma controlada. El guepardo lo consigue a través de sus patas traseras, que absorben la energía durante la fase de desaceleración, evitando un mal balanceo durante la frenada.

Como podéis ver, se trata de unos ejemplos un tanto absurdos, pero que sirven para ilustrar de una manera sencilla y sin fórmulas en qué consiste básicamente la energía cinética.

Video sobre la energía cinética

En el siguiente video podéis ver otra explicación muy completa sobre lo que es la energía cinética para complementar la INFO del artículo. Esperamos que os haya servido de ayuda.

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