Unidades de energía

Imagina que alguien te pregunta a cuántos metros está la tienda más cercana, o cuántos kilogramos pesa una bolsa de tomates. Probablemente puedas dar la respuesta fácilmente. Pero, ¿y si alguien te preguntara cuánta energía necesitarías para levantar 1 kilogramo de tomates a 1 metro de altura? Quizás la respuesta no la sabrías de inmediato. La energía es a menudo menos intuitiva de percibir que, por ejemplo, la distancia o el peso.

La energía es la capacidad de realizar un trabajo, como mover un objeto. Por lo tanto, la unidad básica de energía es la misma que la unidad de trabajo - un julio. Si algo tiene un julio de energía, es capaz de realizar el trabajo de un julio, como mover un objeto un metro por una fuerza de un newton. Entonces, un julio es igual a un newton por un metro. Eso es más o menos lo que se necesita para levantar un tomate normal a un metro de altura en dirección contraria a la atracción de la gravedad de la Tierra. ¿Y para levantar este kilogramo de tomates?

Necesitas aplicar una fuerza de 9.8 newtons sobre la distancia de 1 metro. Esto requiere 9,8 julios de energía. La energía también puede existir en otras formas que no tienen nada que ver con mover objetos físicos. Puede ser en forma de calor, luz o electricidad. No importa la forma que adopte, podemos expresar la cantidad de energía en julios.

Poner a hervir un vaso de agua a temperatura ambiente conlleva un gasto de unos 80 000 julios. Un tomate, cuando se digiere, libera energía química de unos 70 000 julios. La energía que la Tierra recibe del sol todos los días es de diez mil billones de billones de julios. Estos ejemplos muestran que el julio es una unidad bastante pequeña que puede ser inconveniente en muchas situaciones. Por eso la energía a menudo se da en una unidad que es 1000 veces más grande que el julio - un kilojulio.

Un kilojulio proporciona suficiente energía para llevar a ebullición media cucharadita de agua fría. Digerir ese tomate libera alrededor de 70 kilojulios. Pero cuando se trata de comida, tendemos a utilizar otra unidad de energía. A menudo se puede encontrar esta unidad en los envases de alimentos en una tabla que muestra el valor nutricional. Esta unidad es una kilocaloría.

Una kilocaloría es la cantidad de energía necesaria para elevar la temperatura de 1 kilogramo de agua por 1 grado centígrado. Una kilocaloría equivale a 4,2 kilojulios. Los 70 kilojulios de energía en ese tomate equivalen a unas 17 kilocalorías. Hay una unidad más de energía de la que quizás hayas oído hablar. Suele aparecer en las facturas de la luz que muestran cuánta energía eléctrica ha utilizado un hogar.

Esa unidad es el kilovatio-hora. Expresa la cantidad de energía utilizada para hacer funcionar un determinado dispositivo eléctrico durante un período de tiempo. Si tienes una licuadora de cocina de alta velocidad de 1000 vatios y la tienes en marcha durante una hora, utilizarás exactamente 1 kilovatio-hora de energía. Una bombilla de 100 vatios encendida durante diez horas también utiliza 1 kilovatio-hora. Y también lo hace un LED de 10 vatios encendido durante cien horas.

1 kilovatio-hora es igual a 3600 kilojulios. La energía es la capacidad de realizar un trabajo. Los julios son la unidad universal estándar para medir energía. Pero en muchas situaciones es más conveniente usar otras unidades, como kilojulios, kilocalorías o kilovatios-hora. ¿Por qué no intentas averiguar cuántos julios se necesitan para levantar tu mochila escolar? Tal vez, incluso puedas mirar la potencia de un dispositivo eléctrico.

Si sabes durante cuánto tiempo usas este dispositivo cada vez que lo haces, ¡podrás calcular los kilovatios-hora!