Las leyes de la termodinámica

Las leyes de la termodinámica son reglas empíricas, es decir, determinadas por experimentación, que nos indican los mecanismos naturales que rigen los intercambios de energía. Al ser reglas empíricas, las leyes de la termodinámica se deberían denominar principios termodinámicos. No obstante, es habitual el empleo de ambos términos.

El primer principio de la termodinámica dice

"La cantidad total de energía en cualquier sistema aislado (sin interacción con ningún otro sistema) permanece invariable con el tiempo, aunque dicha energía puede transformarse en otra forma de energía."

Esta es la bien conocida ley de conservación de la energía, que se ha popularizado como que la energía ni se crea ni se destruye, solo se transforma. No obstante, pese a ser una expresión que ha pasado a ser del ámbito coloquial, merece la pena parar a pensar por un momento las implicaciones de este principio. La más evidente es que no podemos generar energía de la nada y, por tanto, debemos encontrar "almacenes" de energía, que denominamos fuentes energéticas. Por otro lado, todo sistema que reciba energía tiene que, para estar en equilibrio, ceder la misma cantidad. Por ejemplo al calentar un cuerpo este aumenta su temperatura, y su respuesta es emitir una cantidad mayor de calor hasta que el cuerpo emite la misma cantidad de energía que recibe, y alcanza el equilibro.

El primer principio de la termodinámica dice:

"La cantidad de entropía del universo tiende a incrementarse en el tiempo."

Este principio nos indica que en todo intercambio de energía parte de la energía se vuelve inservible y no puede volver a ser aprovechada. Este incremento de entropía es lo que conocemos como pérdidas de un proceso. Existen múltiples formulaciones de este principio, que en definitiva se resumen en que todo proceso real vamos a tener pérdidas.

Pese a su aparente simplicidad estos dos principios son fundamentales y necesarios a la hora de analizar el correcto uso de la energía en la ingeniería, y la viabilidad de las fuentes energéticas, como el hidrógeno, o la energía solar.

Carta a la política energética

Os presentamos una carta abierta publicada recientemente que va dirigida a la política energética de nuestro gobierno.

Deciros, que estamos totalmente deacuerdo con esta carta, y lo que esperamos es que cambie la situción y la política energética de nuestro pais.

El contenido de la carta, a continuación del salto.

El hielo ártico registra su mínimo histórico

Los investigadores de la Universidad de Bremen han informado que el 8 de Septiembre de 2011 se ha registrado el mínimo histórico en la extensión del hielo ártico, según sus cálculos. Para ello han empleado datos de alta resolución de los sensores de microondas del satélite "Aqua" de la agencia espacial NASA.

Las estimaciones de los investigadores de la Universidad de Bremen cifran la extensión del hielo ártico en 4,24 millones de km2.

De acuerdo con el National Snow and Ice Data Center (NSIDC), el mínimo histórico anterior ocurrió en Septiembre de 2007. Este año fue el primer tiempo que el corredor noroeste del Canada ártico estuvo libre de hielo desde que el satélite "Aqua" empezó sus grabaciones en 1978.

El corredor noroeste de Canada vuelve a estar libre de hielo este año, mientras que el corredor del norte de Rusia presenta un hielo muy debilitado, que permite el paso de barcos con la ayuda de rompe hielos. Por su parte, se ha informado de cambios dramáticos en el glacial "Peterman", al norte de Groenlandia.

Los efectos del calentamiento planetario están claros, y como ello son los procesos de deshielo que están siendo registrados como mejor prueba del cambio climático.

Entropía y exergía

Es relativamente sencillo encontrar definiciones científicas, rigurosas y matemáticas de la entropía y la exergía. Sin embargo, no es tan común encontrar explicaciones coloquiales sobre el estos términos que, posiblemente por ello, son desconocidos para la mayoría de las personas. En este artículo intentaremos explicar porque estos conceptos son importantes, y que influencia tienen en la ingeniería y en la vida cotidiana.

En primer lugar definimos la entropía como una magnitud termodinámica que determina que parte de la energía de un sistema no puede emplearse en la realización de trabajo. Por su parte, la exergía es un término complementario que indica la parte que puede emplearse en la realización de trabajo. Estos dos conceptos expresan una realidad, que es que dada una fuente energética, no toda la energía disponible puede convertirse en trabajo.

PowerEXPO - Feria Internacional de la Energía 2011

La próxima semana tendrá lugar la octava edición de la Feria Internacional de la Energía 2011, PowerEXPO. La feria se realizará Zaragoza en septiembre de 2011 del 27 al 29, en los pabellones 1 y 2 de la institución ferial, conjuntamente con Wind y Solar PowerEXPO, así como la tercera convocatoria de ExpoRecicla.

PowerExpo es un salón especializado en energía renovable que reúne cada dos años a las principales empresas del sector. Este evento combina la exposición comercial con las conferencias y charlas sobre producción y uso eficiente de energía.

Estará dividido en cuatro áreas temáticas:

• Energías Renovables,
• Hidrógeno y Pila de Combustible
• Cogeneración
• Movilidad Sostenible

En esta edición participan 288 firmas expositoras, lo que supone un incremento del 2,4 por ciento con relación a la anterior edición. De ellas, 164 son de empresas españolas y 124 proceden del extranjero. En total, serán más de 15.000 metros cuadrados de exposición que ofrecerán los productos más punteros de firmas de 24 países.

Además, los certámenes se completan con un gran programa de jornadas, actividades y presentaciones comerciales que ayudarán a ofrecer una visión global del mercado energético mundial.

Potencia

A menudo parece existir confusión entre el concepto energía y el concepto de potencia. Este problema se agraba cuando hablamos de unidades de ambas magnitudes. Por tanto dedicamos este post a aclarar estos aspectos.

En primer lugar, definimos la potencia como la relación entre energía y tiempo,

$$ Potencia=\frac{Energia}{Tiempo}$$

La unidad de medida de la potencia es el Vatio (W), que corresponde con la potencia necesaria para intercambiar con un sistema la energía de un Julio en un segundo. Sus múltiplos son el kilovatio (1 kW = 1.000 W) y el megavatio (1 MW = 1.000.000 W).

Energía

Estamos acostumbrados a usar, en nuestro lenguaje cotidiano, el término energía de forma habitual. Hablamos de energía eléctrica, energía térmica, solar, nuclear o eólica. Incluso estamos familiarizados con términos como energía cinética, calor, energía potencial, radiación.

Pero...

¿Qué es realmente la energía?

A menudo, es más difícil definir las cosas “sencillas” que otras que aparentemente parecen más complejas. En general podemos decir que, tradicionalmente, la física clásica considera que el universo está formado por masa y energía. No obstante, con la física relativista las barreras entre masa y energía se disolvieron, y la definición de las mismas se volvió más compleja de lo que, hace un siglo, se podría llegar a imaginar. Por esto, haremos aquí un tratamiento clásico de la energía, que es el que de forma habitual usamos en el ámbito de la ingeniería y en la vida cotidiana.