La energía potencial es energía que se almacena, pero la forma en que se almacena depende de su tipo, como energía química, física o eléctrica. La energía potencial permanece almacenada hasta que la situación cambia y se libera la energía potencial. La liberación se puede controlar y realizar un trabajo útil, o puede ser repentina y dañina. Siempre que la energía potencial esté presente en grandes cantidades, el conocimiento de la cantidad de energía potencial y lo que podría desencadenar su liberación es importante para la seguridad y para evitar una liberación destructiva incontrolada.
TL; DR (demasiado largo; No leí)
La energía potencial es energía química, física, eléctrica o de otro tipo almacenada que puede liberarse cuando se activa. La energía química se almacena en enlaces químicos y se libera durante las reacciones químicas. La energía física se almacena cuando una masa se mantiene por encima de su lugar de reposo de altura cero o cuando una estructura está sometida a tensiones o deformaciones. La energía eléctrica se almacena en campos eléctricos o magnéticos y en acumulaciones de partículas cargadas. Otros tipos de energía potencial incluyen la energía atómica y la energía térmica. Para cada tipo de energía potencial, existen aplicaciones de trabajo útil y desencadenantes de liberación destructiva.
Energía potencial química
En química, la energía potencial se almacena en enlaces químicos. Las reacciones químicas pueden liberar energía potencial química y crear nuevos compuestos o producir calor y luz. Las reacciones químicas se utilizan para alimentar máquinas como motores de automóviles o para calentar edificios mediante la quema de combustibles. Los explosivos también liberan energía química y pueden ser constructivos o destructivos.
Energía potencial física
La energía potencial en física se almacena en energía gravitacional o como energía elástica. La energía gravitacional se debe a la posición elevada de un cuerpo que tiene masa. Cuanto mayor es la masa, más energía potencial se almacena. Cuando la masa se libera y cae, la energía potencial cambia a energía cinética a medida que la masa se acelera. La energía cinética resultante puede ser útil, como cuando empuja pilas al suelo, o peligrosa, como cuando un puente se derrumba.
La energía elástica se almacena en la deformación de una estructura. Por ejemplo, un resorte tiene una forma normal, pero cuando se comprime o se estira, almacena energía potencial. Cuando se libera, la energía potencial puede funcionar o puede causar daños. El resorte de un reloj de pulsera no eléctrico se deforma al dar cuerda al reloj, y la energía potencial alimenta el reloj. Una banda elástica almacena energía potencial cuando se estira, pero si se rompe o se suelta, la energía potencial puede doler.
Energía potencial eléctrica
Si bien las baterías producen electricidad, el proceso fundamental de la energía de las baterías es una reacción química. La reacción crea un desequilibrio de electrones que produce una carga eléctrica a través de los terminales de la batería. Como resultado, las baterías almacenan energía química y eléctrica.
La energía eléctrica pura se almacena en los campos eléctricos de los condensadores. Los condensadores pequeños ayudan a que funcionen los circuitos electrónicos y los más grandes se encuentran en luces fluorescentes y algunos motores eléctricos. Si un condensador grande sufre un cortocircuito, la energía potencial se libera de una vez y puede provocar una explosión o un incendio.
Otros tipos de energía potencial
Otras formas de energía potencial incluyen la energía atómica y térmica. Los átomos de uranio almacenan energía nuclear que puede liberarse en reacciones de fisión atómica. Los átomos de hidrógeno almacenan energía nuclear que impulsa las reacciones de fusión, como en el sol y en las bombas de hidrógeno. Otros elementos pueden almacenar energía potencial nuclear que se puede liberar en reacciones aún no descubiertas o que se conocen pero no se utilizan. Las reacciones de fisión alimentan reactores nucleares, pero también pueden usarse en bombas atómicas.
La energía térmica es la energía de una sustancia como un gas en un recipiente. La energía interna del gas es en realidad energía cinética a nivel molecular porque la presión del gas es causada por la acción de las moléculas de gas que rebotan contra las paredes del recipiente. Es energía potencial porque el gas en el contenedor tiene energía almacenada que puede funcionar cuando el gas fluye hacia otro contenedor con menos presión. Si la presión del gas es demasiado alta, el recipiente puede explotar, liberando toda la energía potencial a la vez en una explosión.
La energía potencial es útil porque se puede almacenar hasta que se necesite o se mueva a donde se necesite. En cada caso, existe el peligro de desencadenar una liberación accidental de la energía potencial. Como resultado, la energía potencial debe manejarse con cuidado para garantizar que cumpla su función prevista y no cause ningún daño.