Uso de la energía desde el origen:

Tipos de energía:

Músculos (muscular).

Del petróleo y sus derivados, agua, viento, carbón (mineral y vegetal).

Del núcleo de los átomos (Energía química).

Con el paso del tiempo, el hombre ha buscado diferentes medios para “apropiarse” de esta, para ello se crearon los “ingenios mecánicos” maquinas, mas o menos complejas, que permitían convertir la energía “Bruta” en otra posible de utilizar.

En los inicios, sólo dispónían de los animales o sus propios músculos. En Mesopotamia hace 5500 años, se creó el arado, permitía convertir la energía muscular para ser utilizada. Tiempo después se crearon los aparatos para transformar y dominar la energía que servía para elevar agua y regar los campos. Crearon una reda que eleva el agua desde un rio a un campo, y tiempo después de continuas pruebas lograron utilizar el mismo objeto para diferentes propósitos.

Durante la historia las personas usaron la energía para subsistir. Poco a poco aprendieron a dominar las fuentes de energía naturales (fuego, agua y viento). Otras energías más difíciles de obtener, como la eléctrica y la atómica, fueron utilizadas con éxito.

Transformación de la energía:

Es necesario que precisemos el concepto de transformación ya que la energía permanentemente pasa de una forma a otra y es en estas transformaciones donde radica su aprovechamiento tecnológico.

En la vela como en la hornalla se produce una misma transformación, ya sea del problema a resolver. Siempre en una transformación existen varios tipos de energía asociadas al fenómeno y, dependiendo el uso que se le quiera dar, será útil (la energía que se usa) y la otra residual (la que sobra).

Transformación: proceso por el cual una forma de energía cambia a otras.

Energía química – energía calórica

La E.Q. Se encuentra en las moléculas, que forman la materia. Las reacciones químicas, que se producen en los músculos, liberan energía mecánica y calórica que es aprovechada gracias a diferentes sistemas naturales. Existen sistemas técnicos en los que la energía química se transforma, en energía calórica, produciendo otras energías de forma residual. Ej.: en un encendedor, la energía clórica es la principal, mientras que la energía luminosa es la residual.

Energía térmica – Energía mecánica

La primera maquina de vapor la inventó Newcomen. El mismo fue el primero en dominar la fuerza motriz con un pistón y un cilindro. Aquella primera maquina de vapor fue utilizada como bomba para extraer el agua de las minas de hierro carbón y estaño. Esta se utilizó, fundamentalmente, para mover trasportes, ya sean trenes, barcos o autos. En la ciudad de Chilecito en La Rioja, se encuentra  el “Cable Carril” entre los años 1904 y 1920, extrajo minerales de la mina “Mexicana” en el centro de Fama tina.

Energía Química – Energía Eléctrica

Volta en 1799 construyó un dispositivo, conocido como “pila de Volta” formado por una columna de discos de cobre alternados con otros de cinc, entre los cuales estaban dispuestas rodajas de paños humedecidos con agua salada. Con este invento comienza, sin duda, la época moderna de la electricidad, pues se dispuso desde entonces de un aparato que garantizaba el flujo continuo de corriente eléctrica. Durante mucho tiempo, la pila de Volta, fue el único generador utilizado, a pesar de que la corriente obtenida con esta era débil, demostró ser una fuente ilimitada.

Ésta transformación de energía química en eléctrica, esta presente en las pilas y acumuladores. Ella ayudo a que la ciencia química se convirtiese en una de las más importantes en nuestros días.

Energía Eléctrica – Energía Magnética – Energía Mecánica

En 1820, Orested (Profesor de física) descubríó mientras, intentaba demostrar a sus alumnos los efectos caloríficos de la corriente eléctrica, mediante la incandescencia de un hilo de platino.

Sobre su mesa, casualmente había una brújula cerca del hilo metálico, al cerrar el circuito todos contemplaron, que al circular corriente por el conductor. La aguja se la brújula se desviaba de modo que dejaba de señalar al norte. Así concluyó “La corriente eléctrica que circula por un conductor crea un campo magnético en el espacio que lo rodea”.

Por otra parte descubríó que cuando colocaba el conductor debajo de la brújula, su efecto era totalmente opuesto al que obténía cuando lo colocaba sobre ella.

Michael Frayday, científico británico, invento el dispositivo electromagnético, mas útil en sus aplicaciones, y lo llamo electroimán.

Los principios físicos, descubiertos por Orested y las aplicaciones de Frayday fueron el puntapié inicial para a construcción y el desarrollo de los motores eléctricos, que son los responsables de trasformar la energía eléctrica en magnética y que luego se convierte en mecánica.

Energía Mecánica – Energía Magnética- Energía Eléctrica

10 años después de que Frayday inventara el electroimán (1821), éste creó la dínamo. Este sistema técnico realiza el proceso inverso al del motor, produce electricidad a partir de la energía mecánica del giro del eje del motor.

Aquel primer generador electromecánico, era un pequeño solenoide (bobina hueca de alambra de cobre) y un imán en forma de barra que era movido manualmente en el interior de la bobina.

Faraday observó que su invento no generaba corriente continua (el voltaje permanece constante) como las pilas, sino que era una Corriente alterna (el voltaje cambia constantemente, pasado de positivo a negativo, muchas veces por segundo). También observo que podía obtener el mismo resultado si era el solenoide el que se movía, manteniendo quieto el imán.

Pidió un francés, innovó las ideas de Faraday, fijando dos bobinas de cobre y haciendo girar un imán de una herradura muy potente, por debajo de estas.

Movimiento del agua – Energía Mecánica

Las ruedas hidráulicas:

Ruedas movidas por el paso de agua, estas se colocaban en ríos caudalosos para que el agua al pasar con mucha fuerza, las hiciera girar y estas movieran grandes piedras, de este molino hidráulico. También se colocado en diques de contención que podían acumular agua que luego fuera liberada para que se aproveche ese caudal artificial.

Turbinas:

Fourneyron construyó turbinas que fueron muy eficaces. Ta que tenían un rendimiento cuatro veces mayor que la rueda de paletas. Las turbinas que se utilizan hoy fueron pesadas u diseñadas en las dos últimas décadas del Siglo XIX y son de tres tipos:

• Pelton:

  consiste en una rueda que en su parte externa esta dotada de paletas en forma de copa. Dos flujos de agua a alta presión se dirigen hacia la rueda. Este sistema técnico, es más eficiente cuando el agua cae desde unos 150 metros, es decir, cataratas o lagos de alta montaña. En estas condiciones, la elevada presión de agua necesaria se obtiene gracias a la diferencia de altura. Son eficientes, además, con flujos de agua de bajo caudal.

• Francis:

  se utiliza en saltos de altura media. En este sistema el agua se dirige, dentro de una carcasa exterior, hacia las aspas de la turbina.
  Es la más utilizada en el mundo.

• Kaplan

  Se parece a la hélice de un buque. Posee cuatro aspas de gran tamaño y, además, su inclinación puede modificarse en el momento en el que esta funcionando, de acuerdo a las variaciones de la presión del agua. Este sistema técnico es muy eficiente en de agua de baja presión.

Movimiento del agua – Energía Mecánica- Electricidad. (Revisar dibujos de la página 91 y 92)

Se había inventado ya las turbinas y Faraday y seguidores habían entregado al mundo los principios de la generación de electricidad a partir del movimiento.

Todo esto, fue entonces lo que dio lugar a la generación de energía eléctrica a gran escala en las UNSINAS HIDROELÉCTRICAS.

El agua como recurso energético es inagotable, ya que con que sea agua en movimiento es suficiente.

Dos de las primeras centrales hidroeléctricas, cuya construcción comenzó en 1891 eran sumamente distintas entre sí. Una en Alemania, en una pequeña cascada del rio Neckar y la otra en las cataratas del Niágara. Entre Canadá y Estados Unidos.

La instalación de estas centrales no solo se puede hacer en cascadas y cataratas, también en los lechos de los ríos o bien contando con sus propios lagos artificiales.

Energía eléctrica – Luz

Joseph Swan, creó un objeto que producía la luz a partir de la electricidad por medio de unos conductores continuos de metal y carbón al vacío. Para lograr la lámpara eléctrica tuvo en cuenta tres cosas muy importantes:

1. Conseguir un adecuado suministro eléctrico.
2. Una sustancia con la que fabricar el filamento capas de soportar alas altas temperaturas.
3. Lograr el vacío dentro de la bombilla.

Al mismo tiempo En Estados Unidos Thomas Alva Edison el 21 de Octubre de 1879 demostró que su lámpara incandescente que consistía en un filamento de algodón carbonizado dentro de una bombilla al vacío podía funcionar durante 40 horas.

Swan fue el primero que logro que el invento funcionara, recordemos que las comunicaciones  en aquel momento no eran demasiado veloces, por lo que no podemos decir que una robó al otro.