Ley de la conservación de la energía

La ley de conservación de la energía es una ley que establece el Primer principio de la termodinámica. El principio menciona que la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma en otra forma de energía. De este modo, en un sistema cerrado, el sistema siempre tiene la misma cantidad de energía, salvo que se haya añadido otra fuente desde el exterior.

Para determinar la energía en un sistema, se utiliza esta ecuación:

En la misma, llamamos Ut a la energía total del sistema, Ui a la energía inicial, W al trabajo realizado por o sobre el sistema y a Q al calor que se añade o se elimina del mismo.

Hay multitud de ejemplos del funcionamiento de esta ley. Por ejemplo, las resistencias transforman la electricidad en calor y las bombillas transforman esta misma energía eléctrica en energía luminosa. En otros casos, si un objeto cae, la energía potencial se transforma en energía cinética.

Sin embargo, es importante considerar también el Segundo Principio de la Termodinámica, que señala cómo la energía se degrada debido a la entropía, resultando también en una transformación de energía. Este principio implica que, aunque la cantidad total de energía se conserve, la calidad de esta energía puede disminuir con el tiempo, haciéndola menos útil para realizar trabajo.

¿Cómo se conserva la energía eléctrica?

Como hemos visto, la energía se transforma y eso puede dar lugar a una pérdida de energía eléctrica. Por ejemplo, los cables de los conductores eléctricos actúan como resistencia, transformando la electricidad en energía térmica por el efecto Joule, el cual se une a una ligera pérdida al transformarse en energía electromagnética por radiación.

¿Es posible conservar la energía eléctrica? Aunque no se puede evitar del todo, sí que se pueden minimizar las pérdidas. En el caso del transporte de electricidad, se aumenta la tensión de la misma al ser transportada, ya que se reduce la intensidad al ser inversamente proporcionales. Como la potencia disipada en forma de calor es directamente proporcional al cuadrado de la intensidad, al bajarla también se reducen las pérdidas.

Además, la mejora de los conductores,utilizando cables con menor resistencia y la búsqueda de aparatos con mayor eficiencia energética también ayudan a reducir las pérdidas. Por otro lado, existen sistemas de generación cada vez más eficientes, capaces de aprovechar la energía que se transforma. Por ejemplo, en una fábrica se puede aprovechar el calor residual para alimentar una turbina y generar energía.