Conservación y degradación de la energía

La energía se conserva: principio de conservación de la energía

Cuando la pila de una lintema se agota, ¿adónde ha ido a parar la energía química proporcionada por la pila? Esta energía se ha transformado en luz y en calor. es así pues, la energía no se pierde, sino que se transforma en otras formas de energía, es decir, la energía globalmente se conserva. El principio de conservación de la energía fue enunciado por el médico y físico alemán J. R. Mayer (1814-1878) en 1842 y dice que:

La energía ni se crea ni se destruye, solo se transforma La energía se conserva, porque se transforma en otras formas de energía, y a la vez se degrada, porque se obtienen formas de energía de menor calidad; es decir, menos aprovechables.

La energía se transforma

Como ya sabemos, la energía que usamos a diario puede transformarse de un tipo en otro. Así, un radiador eléctrico transforma la energía eléctrica en energia calorífica, una píla transforma la energía química en energía eléctrica, una lámpara transforma la energía eléctrica en energía luminosa, etc.

La energía cinética del viento se transforma en energía eléctrica (centrales eólicas), la energía luminosa procedente del Sol se transforma en calorífica (centrales solares térmicas), la energía química se transforma en calorifica (central térmica nuclear), etc. 

En el caso de la energía mecánica se puede concluir que, en ausencia de rozamientos y sin intervención de ningún trabajo externo, la suma de las energías cinética y potencial permanece constante. Este fenómeno se conoce con el nombre de Principio de conservación de la energía mecánica.

La energía se degradan

¿Qué significa que la energía se degrada? Significa que la energía pierde «calidad». Entendemos calidad de energía como la posibilidad de transformarse en otros tipos de energía. Así:

• Se dice que la energía eléctrica es una energía de alta calidad, porque puede transformarse fácilmente en muchas formas de energía.
• En cambio, la energía térmica se dice que es de baja calidad, porque solo una pequeña parte puede reutilizarse en otras formas de energía. Se dice que es la forma más degradada de energía.

En toda transferencia de energía se producen pérdidas, lo que hace que el proceso no sea totalmente eficiente. 
En este caso hallamos del rendimiento de la transformación energética o del aparato transformador. Por ejemplo, si el rendimiento de una máquina de vapor es del 8%, significa que de cien partes de energía térmica suministrada, solo ocho partes se convierten en energía mecánica. El resto se transforma en calor y se disipa en el ambiente, sin ser aprovechada de manera útil.

Aunque en cualquier proceso la cantidad de energía se conserva, no se conserva su ''calidad'', porque tiende a transformarse en formas de energía menos útiles. En las transformaciones energéticas, una parte de la energía inicial se disipa caloríficamente y no puede ser íntegramente convertida de nuevo en la forma que tenía la energía inicial. Esta energía transferida como calor es el resultado final de toda transformación energética.

¿Cuáles son algunos ejemplos de transformación energética?

Estas son algunas de las formas en que la energía puede cambiar (transformarse) de un tipo a otro:

• Energía solar El Sol transforma la energía nuclear en energía térmica y luminosa
• Energía alimentaria Nuestros cuerpos convierten la energía química de nuestros alimentos en energía mecánica para que podamos movernos.
• Ventilador para los días de calor Un ventilador eléctrico transforma la energía eléctrica en energía cinética.
• Relámpagos Los rayos convierten la energía eléctrica en luz, calor y energía sonora. 
• Un vehículo que frena Para empezar, la energía del vehículo está en la acumulación cinética. Los frenos funcionan reduciendo la velocidad del automóvil. Durante este proceso, la energía se disipa (pierde) a través del calor y el sonido.
• Hervir el agua en un hervidor eléctrico La energía se transfiere desde el acumulador eléctrico de la red eléctrica al acumulador térmico de agua.