Transformación De La Energía En Materia

TRANSFORMACIÓN DE MATERIA EN ENERGÍA Y VICEVERSA

En este punto se expone en forma descriptiva y somera el estado actual de conocimientos sobre estos dos conceptos, materia y energía con los que se convive cotidianamente, pero que resultan muy difíciles de comprender cuando se “penetra en su complejidad”.

Se sabe qué materia y energía son conceptos indisolublemente unidos, dos caras de una misma realidad, pero que en gran parte sigue siendo un Misterio para los humanos. La Física y la Química, entre otras, son las ramas del conocimiento que se ocupan de descifrar estos enigmas, pero unas y otras avanzan en la medida de que se ha ido disponiendo de instrumentos que permitan “ver más allá” de lo que se observa a través de los sentidos.

LAS DEFINICIONES DE MATERIA Y ENERGÍA SON:

MATERIA

En ciencia, término general que se aplica a todo lo que ocupa espacio y posee los atributos de gravedad e inercia. En la física clásica, la materia y la energía se consideraban dos conceptos diferentes que estaban detrás de todos los fenómenos físicos. Los físicos modernos, sin embargo, han demostrado que es posible transformar la materia en energía y viceversa, con lo que han acabado con la diferenciación clásica entre ambos conceptos (véase Masa; Relatividad). Sin embargo, al tratar numerosos fenómenos —como el movimiento, el comportamiento de líquidos y gases, o el calor— a los científicos les resulta más sencillo y práctico seguir considerando la materia y la energía como entes distintos.

ENERGÍA

Capacidad de un sistema físico para realizar trabajo. La materia posee energía como resultado de su movimiento o de su posición en relación con las fuerzas que actúan sobre ella. Se considera una propiedad de los cuerpos que les permite transformar cuerpos. Sin energía, no será posible ningún proceso físico, químico o biológico.

PRINCIPIO DE CONSERVACION DE LA MATERIA – ENERGIA

Por muchos años se trabajaron de manera independiente las leyes de la energía y la masa. Se establecía que la energía total de un sistema de mantenía constante, así como el total de la masa. Por ejemplo, la energía podría pasa de cinética a potencial y la masa cambiar de estado. Ambos pueden tener cambios, pero ni la masa ni la energía pueden ser creados ni destruidos.

Estos conceptos fueron relacionados por la teoría de la relatividad de Albert Einstein. Esta teoría establece que la masa es una forma de energía, como lo indica la formula E = m•c². La. En resumen, significa que la materia no es más que una forma de energía, descubrimiento que tuvo (y tiene) unas consecuencias impactantes en el mundo de la Física.

En la naturaleza, el sol, por medio de la fusión de los núcleos de hidrogeno, libera gran cantidad de energía. Estas conversiones de materia en energía y viceversa es a lo que se le conoce como la conservación de la masa - energía.

. La Humanidad ha conseguido dominar las reacciones nucleares de fisión y fusión con fines destructivos (bomba atómica y bomba H, respectivamente), pero para aplicaciones pacíficas (energía nuclear) sólo la de fisión es viable en la actualidad.

La fisión nuclear o desintegración radiactiva es el proceso de ruptura de los núcleos atómicos. En este proceso libera una cantidad enorme de energía porque los neutrones y protones que conforman el núcleo están unidos entre si mediante fuerzas muy intensas.

Estas características se aprovechan en las centrales nucleares para producir energía eléctrica: la fisión de un gramo de uranio produce la misma energía eléctrica que la combustión de 2500 Kg. de carbón. Actualmente se esta analizando el uso de esta energía alternativa para remplazar los combustibles fósiles. Sin embargo, este descubriendo ha sido utilizado de manera cuestionable. Por ejemplo, fue utilizado para fabricar la bomba atómica, un arma de destrucción masiva.

¿ES POSIBLE RECORRER EL CAMINO INVERSO Y CONVERTIR ENERGÍA EN MATERIA?

La respuesta, evidentemente, es que sí. ¿Por qué no? Sólo hay un ‘pequeño’ detalle. Una ínfima cantidad de masa produce una cantidad ingente de energía. Un gramo de materia desintegrada produciría (basta aplicar la fórmula) aproximadamente 90 Terajulios. Esto son unos 25 millones de kilowatios-hora. Con esta energía, podríamos hacer lucir una bombilla de 100 watios durante 285 siglos.

Pero al convertir energía en materia todo funciona al revés. Necesitamos una cantidad de energía espectacular para producir una cantidad de materia pequeñísima. Por ejemplo, un fotón gamma muy energético puede dar lugar a un electrón y un positrón (siendo la masa de ambos ridícula).

Podemos, por tanto, producir partículas subatómicas a partir de energía, pero sólo tiene interés a nivel científico, experimental. De hecho, sólo podemos obtener partículas sueltas. Sería imposible obtener un ‘pedazo’ de materia de un gramo, ya que deberíamos concentrar toda esa descomunal energía (90 Terajulios) en un sólo punto.

Se supone que toda la materia del Universo se originó a partir de energía, pero evidentemente en unas condiciones imposibles de reproducir sobre la faz de la Tierra. En general, aunque la energía no se crea ni se destruye sino que se transforma (considerando la materia como una forma de energía) no todas las transformaciones son igual de viables.

Por ejemplo, podemos convertir totalmente la energía mecánica en calor (al frenar un coche, por ejemplo), pero no podemos transformar totalmente el calor en energía mecánica (esto violaría las leyes de la Termodinámica). En el caso que nos ocupa, aunque los humanos hayamos controlado el proceso de transformación de la materia en energía, el paso inverso es físicamente imposible para nosotros.

Las observaciones del siglo XIX llevaron a la conclusión de que la energía ni se crea ni se destruye, pero si se transforma. Este concepto, es conocido como principio de la conservación de la energía. Cuando las velocidades se aproximan a la de la luz la materia se transforma en energía y viceversa.

TRANSFORMACION Y CONSERVACION DE LA ENERGIA.

La energía se puede presentar en formas diferentes, es decir, puede estar asociada a cambios materiales de diferente naturaleza. Así, se habla de energía química (cuando la transformación afecta a la composición de las sustancias), de energía térmica

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