Física y Química: Energía, Calor y Temperatura

Fichas de vocabulario que cubren las definiciones clave de energía, formas de energía, fuentes y centrales energéticas, así como los principios de calor, temperatura, escalas termométricas y mecanismos de transferencia térmica.

Energía

Capacidad que tienen los cuerpos para producir cambios en ellos mismos o en otros cuerpos. Su unidad de medida en el Sistema Internacional (SI) es el julio ($\text{J}$).

Trabajo

Energía que se transmite de un cuerpo a otro a través de la aplicación de fuerzas que provocan desplazamientos.

Calor

Energía en tránsito que se transfiere entre dos cuerpos como consecuencia de su diferencia de temperatura, produciéndose siempre desde el cuerpo de mayor temperatura al de menor temperatura.

Energía cinética

Forma de energía asociada a los cuerpos que se encuentran en movimiento.

Energía potencial gravitatoria

Energía que poseen los cuerpos sometidos a la acción de la gravedad cuando se encuentran situados a cierta altura.

Energía potencial elástica

Energía acumulada por los cuerpos elásticos cuando se encuentran estirados o deformados.

Energía eléctrica

Energía producida por el movimiento ordenado de electrones a través de cuerpos que disponen de electricidad.

Energía electromagnética

Energía que se propaga y transmite a través de ondas electromagnéticas, presente en la luz visible, señales wifi o la radiación solar.

Energía nuclear

Energía almacenada y liberada a partir de los núcleos atómicos, utilizada en reactores nucleares o en bombas nucleares.

Energía química

Energía interna liberada o absorbida en el transcurso de las reacciones químicas, presente en los seres vivos, los alimentos, pilas y baterías.

Conservación de la energía

Principio fundamental que postula que la energía ni se crea ni se destruye, únicamente se transfiere o transforma de una clase a otra, permaneciendo constante la energía total del sistema.

Degradación de la energía

Proceso por el cual, durante cualquier transformación energética, una porción de la energía se convierte en calor (energía térmica) que se disipa al ambiente y pierde utilidad.

Fuentes de energía

Recursos o fenómenos naturales que la sociedad aprovecha y transforma en energía útil (eléctrica o mecánica) con el propósito de satisfacer sus necesidades.

Fuentes de energía no renovables

Recursos energéticos presentes en cantidades limitadas que no se regeneran a corto plazo y que acaban agotándose con su consumo (combustibles fósiles y elementos nucleares como uranio y plutonio).

Fuentes de energía renovables

Recursos energéticos inagotables procedentes de procesos naturales que se regeneran continuamente (como la luz solar, el viento, la geotermia, el agua o la biomasa).

Central térmica

Instalación industrial diseñada para generar energía eléctrica mediante el calor obtenido de la combustión de carbón, petróleo, gas natural o biomasa.

Central nuclear

Tipo de central eléctrica en la que el calor requerido para mover las turbinas se genera en el interior de un reactor nuclear mediante reacciones de núcleos atómicos.

Central geotérmica

Instalación que genera electricidad aprovechando el calor interno procedente del centro de la Tierra en regiones con actividad volcánica.

Central solar fotovoltaica

Planta generadora que produce electricidad transformando directamente la radiación luminosa del Sol mediante el efecto fotoeléctrico en paneles solares.

Central eólica

Instalación que acciona un generador eléctrico mediante la fuerza y el movimiento de las masas de aire (viento).

Central hidráulica

Planta de generación eléctrica que aprovecha la energía potencial y cinética del agua en caída procedente de ríos o embalses para hacer girar una turbina.

Central mareomotriz

Instalación que utiliza el ascenso y descenso del agua provocado por las mareas oceánicas para accionar generadores eléctricos.

Temperatura

Magnitud física que mide la energía cinética promedio de las partículas que componen un cuerpo; a mayor velocidad de las partículas, mayor es la temperatura registrada.

Dilatación térmica

Aumento del volumen o tamaño que experimenta una sustancia al elevar su temperatura, debido a que las partículas se desplazan con mayor velocidad y se separan entre sí.

Juntas de dilatación

Separaciones o discontinuidades espaciales introducidas en infraestructuras (puentes, vías de tren, carreteras, edificios) para permitir el libre cambio de volumen térmico sin provocar fisuras ni deformaciones estructurales.

Escala Celsius ($^{\circ}\text{C}$)

Escala termométrica común que define el valor $0\,^{\circ}\text{C}$ como el punto de fusión del agua y $100\,^{\circ}\text{C}$ como su punto de ebullición bajo condiciones estándar.

Escala Kelvin ($\text{K}$)

Escala termodinámica absoluta correspondiente al Sistema Internacional (SI), en la cual la fusión del agua ocurre a $273\,\text{K}$ y la ebullición a $373\,\text{K}$, vinculándose con la escala Celsius mediante $T = t + 273$.

Cero absoluto

Mínima temperatura concebible ($0\,\text{K}$ o $-273\,^{\circ}\text{C}$), correspondiente al estado teórico en el cual la energía cinética de las partículas es nula y estas cesan por completo su movimiento.

Energía térmica

Suma total de las energías cinéticas pertenecientes a la totalidad de las partículas que componen un sistema material.

Equilibrio térmico

Estado alcanzado por dos o más cuerpos en contacto térmico cuando igualan sus temperaturas, punto a partir del cual cesa la transferencia neta de calor entre ellos.

Conducción

Mecanismo de propagación del calor predominante en sólidos, en el cual la energía se transmite por contacto directo entre partículas contiguas sin que exista desplazamiento macroscópico de materia.

Convección

Mecanismo de transferencia de calor propio de fluidos (líquidos y gases) producido por corrientes internas en las que la porción de fluido a mayor temperatura asciende y la de menor temperatura desciende.

Radiación

Mecanismo de transferencia térmica mediante ondas electromagnéticas que no requiere un soporte material para propagarse, pudiendo operar en el vacío.

Conductores térmicos

Materiales que transmiten el calor rápidamente y con facilidad a través de su estructura (por ejemplo, plata, cobre o aluminio).

Aislantes térmicos

Materiales que ofrecen una elevada resistencia al paso del calor, transmitiéndolo con lentitud y dificultad (por ejemplo, madera, corcho o aire).