La energía, un concepto muy sencillo para cualquiera, si le
preguntamos a cualquier persona nos responderá sin vacilación que es la
energía, pero cuando indagamos en este concepto nos damos cuenta de que no es
sencillo de definir. Si bien es cierto sabemos que la energía es la capacidad
que tiene un cuerpo de realizar un trabajo mecánico, la fuente que tiene para
cambiar su estado de inercia, eso y otras consideraciones que podemos hacer
sobre el tema, como por ejemplo que la energía no se crea ni se destruye, solo
se transforma, ante todas estas consideraciones nos damos cuenta que la energía
no están sencilla de explicar.
Ante este enunciado el hombre desde que existe a buscado la
forma de poseer la mayor cantidad de energía posible para usarla a su favor en
pro de la ciencia, en búsqueda de la mayor eficiencia. En base a esa búsqueda
se desarrolló una rama de la física enfocada en la energía como lo es la
termodinámica.
Para conocer un poco más sobre el concepto diremos que la
Termodinámica es la rama tanto de la física como de la química que estudia la
transformación de la energía en todas sus escalas y como actúa la materia con
los cambios de energía que se presentan, y establecer las diferencias entre”
calidad de energía” y “cantidad de
energía “.
Muchos se preguntaran ¿Cuál será la diferencia entre calidad
y cantidad de energía? Para contestar esta interrogante debemos conocer “Las Leyes de la Termodinámica”. Comenzaremos
explicando sobre la primera ley de la termodinámica.
La 1º Ley de la termodinámica mejor conocida como ” Principio
de conservación y transformación de
energía “, el cual plantea como ocurre la transformación de la energía de un
cuerpo a otro o el cambio de la energía a otro forma de energía, un ejemplo
básico de esta transformación es del trabajo mecánico al calor, dos formas en
que se presenta la energía , cuando se genera un trabajo mecánico esta energía
se trasforma en calor, dándose un equilibrio si se quiere decir perfecto de
igualdad de cantidad de energía transformada, dando potentado el concepto de
cantidad de energía asociado con la primera ley de la termodinámica que
estipula sobre las cantidades de energía que se pueden transformar.
La 2º Ley de la termodinámica conocida como
“La Ley de la Entropía “ esta ley explica el proceso de irreversibilidad
de la 1º ley , que pensaríamos que al cambiarse el sentido de convergencia de
“Calor a Trabajo mecánico” se obtendría la misma cantidad de energía, pero
resulta que no es así, la naturaleza ha impuesto sus reglas, que cuando
queremos hacer el proceso al revés sencillamente no podemos hacerlo con la
misma igualdad de energía que en el primer caso, y se preguntaran ¿Por qué
ocurre este fenómeno? Esta explicación la da la 2º ley de la termodinámica,
cuando se pasa de calor a trabajo mecánico ocurre lo llamamos una “degradación
de la energía” pero cuando hablamos de
degradación de la energía no nos referimos a que se pierde la energía , se
transforma en otros tipos de energía ,porque como definimos al principio la
energía no desaparece ni se crea solo se transforma, esta degradación de
energía es mejor conocida como “entropía “ que no es más que la medición del desorden
molecular de la materia por efecto del calor manifestándose en otras formas de
energía diferentes a la del trabajo mecánico, impidiendo que la transformación
de calor a trabajo mecánico sea del 100%, estas otras formas de energía se
conocen como energía interna, entalpia, etc. Por eso en esta ley ya no se habla
de energía en términos de cantidad de energía transformada sino de calidad de energía transformada, lo
que conocemos como eficiencia energética.
Estas leyes tienen más de 400 años de vigencia, desde que
Nicolas Carnot introdujo los principios de los ciclos ideales conocidos también los ciclos de Carnot, el
hombre a estado en una infinita búsqueda de una ley ( la 3º ley de la
termodinámica ) que desafié y contrarreste la segunda ley, ya que la gran
mayoría de la transformación de la energía que consumimos es producto de esta
ley, aunque se ha avanzado mucho en la perfección de sistemas, no hemos podido
conseguir la eficiencia del 100% de los sistemas , lo que se considera el santo grial de la ciencia
moderna,” la eficiencia ideal “ si se lograse algún día llegar este objetivo,
no solo creceremos como sociedad , sino que escalaremos en lo más alto del
conocimiento físico de la materia siendo capaces de obtener ciclos energéticos de
calidad perfecta, esto significara la nueva era de manipulación de la energía a
tal punto que todos los procesos aparte de ser
más eficientes se requerida de un consumo mucho más bajo.
De esta manera la termodinámica seguirá trayendo aportes a
la ciencia en general, estoy sumamente convencido que en este siglo se verá cómo
se alcanza este tan anhelado logro de la eficiencia perfecta, cada día surgen
nuevas e interesantes ideas de cómo desarrollar conversiones de energía cada
vez más eficientes.
