Encender un fósforo es un excelente ejemplo de múltiples transformaciones de energía. A pesar de ser una acción increíblemente simple que toma solo unos segundos, involucra varios tipos de energía cinética y potencial.
TL; DR (demasiado largo; No leí)
Cuando enciendes un fósforo, se producen múltiples transformaciones de energía que involucran energía mecánica, térmica, química y lumínica.
Significado de la energía
Todo necesita energía para vivir, moverse y cumplir su papel en este mundo. Los físicos definen la energía como la capacidad de realizar un trabajo y definen el trabajo como mover algo contra una fuerza, como la gravedad. La energía se presenta en diferentes formas, como luz, calor, sonido y movimiento. Cada forma encaja en una de dos categorías: energía cinética (energía en movimiento) o energía potencial (almacenada). La mayoría de las formas de energía pueden cambiar de forma, pero la energía nunca se pierde. Algunas transformaciones de energía son transformaciones únicas, como una tostadora que transforma la energía eléctrica en energía térmica para tostar el pan. Sin embargo, algunas transformaciones de energía, como encender un fósforo, implican múltiples transformaciones de energía.
Energía mecánica a energía térmica
La energía mecánica es la energía asociada con el movimiento y la posición de un objeto. Cuando enciendes una cerilla, se mueve por el aire hasta que roza una superficie. El frotamiento produce el calor necesario para encender el fósforo. Esta es una transformación de energía mecánica a energía térmica (calor).
Energía térmica a energía química
La energía térmica es una forma cinética de energía que proviene de la temperatura de la materia, que es cualquier sustancia formada por partículas o moléculas. Cuando la temperatura aumenta, las partículas vibran más rápido, liberando más calor. Esta energía térmica hace que las partículas del fósforo liberen energía química almacenada.
Energía química a energía térmica y energía luminosa
La energía química es una forma potencial de energía que mantiene unidas las partículas. La cabeza de una cerilla tiene una gran cantidad de energía química almacenada, incluidas sustancias combustibles que producen una llama cuando se frotan contra una superficie adecuada. Si deja la cabeza de una cerilla encendida, eventualmente la madera también se quemará. A medida que se queman los materiales combustibles, parte de la energía química se transforma en energía térmica y parte se transforma en energía luminosa. La energía luminosa, también conocida como radiación o energía electromagnética, es un tipo de energía cinética que toma la forma de ondas de luz visible, como la luz de un fósforo.
Energía de activación
Encender un fósforo implica energía de activación, que es la cantidad mínima de energía que debe estar disponible para que ocurra una reacción química. Para encender un fósforo, debes ejercer una cierta cantidad de fuerza para crear la fricción y el calor necesarios para encenderlo. La reacción química tiene lugar cuando alcanza el umbral de energía de activación.