Que es un Sistema?

(system). Un sistema es un conjunto de partes o elementos organizadas y relacionadas que interactúan entre sí para lograr un objetivo. Los sistemas reciben (entrada) datos, energía o materia del ambiente y proveen (salida) información, energía o materia.

Un sistema puede ser físico o concreto (una computadora, un televisor, un humano) o puede ser abstracto o conceptual (un software)

Cada sistema existe dentro de otro más grande, por lo tanto un sistema puede estar formado por subsistemas y partes, y a la vez puede ser parte de un supersistema.

Los sistemas tienen límites o fronteras (Ver: frontera de un sistema), que los diferencian del ambiente. Ese límite puede ser físico (el gabinete de una computadora) o conceptual. Si hay algún intercambio entre el sistema y el ambiente a través de ese límite, el sistema es abierto, de lo contrario, el sistema es cerrado.

El ambiente es el medio en externo que envuelve física o conceptualmente a un sistema. El sistema tiene interacción con el ambiente, del cual recibe entradas y al cual se le devuelven salidas . El ambiente también puede ser una amenaza para el sistema.

Un grupo de elementos no constituye un sistema si no hay una relación e interacción, que de la idea de un "todo" con un propósito (ver holismo y sinergía).

Fuentes de Energía

Fuentes de energía

Existen seis (6) fuentes de energía fundamentales en el mundo actual. El gráfico de torta muestra la proporción de energía que utilizamos de cada uno de los combustibles.

Así nos encontramos con:

La Madera: El primer combustible que conoció el hombre en el mundo; y aún hoy día la madera quemada en todo el mundo produce más energía que la nuclear o la hidroeléctrica.

En la actualidad la madera continúa siendo una importante reserva de combustible, sobre todo en los países pobres que carecen de otros recursos naturales. Se estima que la madera proporciona casi el 70% de la producción de energía del continente africano.

Existen razones para pensar en la madera como la fuente de energía ideal. Es barata, fácil de conseguir. A diferencia del carbón o del petróleo la madera se puede conseguir casi en cualquier sitio donde se viva, es sencillo ya que no necesita ninguna tecnología especial, arde con facilidad y no hacen falta motores ni máquinas especiales para liberar su energía y lo mas importante lo representa el ser una fuente de energía que no tiene por que agotarse nunca, si tenemos la precaución de plantar nuevos árboles. Mientras el petróleo o el carbón tienen su limitación al no poder reponerse una vez se acaben y llegará el momento en que se agoten para siempre.

El Carbón Mineral: El elemento principal del carbón es el carbono y según la clase: El lignito, el bituminoso y la antracita tienen de un 40 a un 90% de carbono. El carbón recibe en ocasiones el nombre de "diamante negro" (los diamantes son cristales de carbono puro al 100%) por su importante reserva de combustible.

El Carbón Lignito todavía con mucha humedad, es el mas contaminante, por su alto contenido de azufre además de ser el mas joven de los tres tipos de carbono, ya que se estima fue depositado hace 74 millones de años. Existen grandes reservas de este en Europa y Australia.

El Carbón Bituminoso, de color negro, mas duro que el lignito, con menor contenido de humedad, mayor carbono y depositado a mayor profundidad. Es mejor combustible y mucho mas limpio, ardiendo a una temperatura mayor; Es la clase de carbón mas abundante y se encuentra en muchos países del mundo entero.

El Carbón Antracita, el mejor carbón, el mas duro y de mayor contenido de carbono; de difícil y costosa extracción por su profundidad. Tiene unos 300 millones de años de antigüedad.

El carbón lleva muchos siglos usándose; los antiguos habitantes de Gales, los griegos y los romanos, china en el siglo XII ya lo usaba, también los indios hopi al sudoeste de los Estados Unidos. Pero no se convirtió en una importante fuente de energía sino hasta hace doscientos (200) años, cuando tuvo su momento decisivo con la revolución industrial al inventarse las máquinas que recibían su energía del carbón.

El Carbón Vegetal: El supercombustible del mundo. Sólo el 50% de la madera es carbono combustible y gran parte de su peso se debe al agua que contiene. Cuando se transforma la madera en carbón vegetal, lo que se hace es eliminar el agua que no sirve para la combustión obteniendo carbono casi al 100%.

El carbón vegetal se obtiene quemando madera en condiciones controladas que limitan la cantidad de aire con la que se quema lo que hace desaparecer la humedad y otras impurezas de la madera. El carbón vegetal, duro y quebradizo es más ligero que la madera, por tanto mas fácil de transportar. Al quemarse ofrece temperaturas mucho mas altas que la madera lo que aumenta su utilidad

Formas de Energía

Existen diferentes formas de energía. Y por su naturaleza tenemos energía Potencial y Cinética.

La potencial es la energía contenida en un cuerpo, por ejemplo: la energía humana, la del agua, del vapor, etc.
La energía cinética es la que posee un cuerpo debido a su movimiento o velocidad; por ejemplo: la energía del agua al caer de una cascada, la energía del aire en movimiento, etc.

Existen también otras clasificaciones de la energía que en su esencia son energía cinética o potencial o combinaciones de estas dos. Tales son:

Energía Calórica o térmica: Producida por el aumento de la temperatura de los objetos. Como sabemos, los cuerpos están formados por moléculas y éstas están en constante movimiento. Cuando aceleramos este movimiento se origina mayor temperatura y al haber mayor temperatura hay energía calorífica. Esto es lo que sucede cuando calentamos agua hasta hervir y se produce gran cantidad de vapor.

Una fuente natural de calor es el Sol, y numerosas investigaciones descubrieron cómo se podría aprovechar la luz del sol para producir calor durante la noche e inclusive electricidad.

Energía Mecánica: Es la capacidad que tiene un cuerpo o conjunto de cuerpos de realizar movimiento, debido a su energía potencial o cinética; por ejemplo: La energía que poseemos para correr en bicicleta (energía potencial) y hacer cierto recorrido (energía mecánica); o el agua de unas cascada (energía potencial), que al caer hacer mover las aspas de una turbina (energía mecánica).

Energía Química: Es la producida por reacciones químicas que desprenden calor o que por su violencia pueden desarrollar algún trabajo o movimiento. Los alimentos son un ejemplo de energía química ya que al ser procesados por el organismo nos ofrecen calor (calorías) o son fuentes de energía natural (proteínas y vitaminas) . Los combustibles al ser quemados producen reacciones químicas violentas que producen trabajo o movimiento.

Energía Eléctrica: Esta es la energía más conocida y utilizada por todos. Se produce por la atracción y repulsión de los campos magnéticos de los átomos de los cuerpos. La utilizamos diariamente en nuestros hogares. Observamos como se transforma en energía calórica en el horno o la plancha; en energía luminosa en el bombillo y energía mecánica en los motores.

Aún existen muchas otras formas de energía que tienen gran aplicación práctica en la industria como: La nuclear, la energía radiante, etc

Que es la Energía

En todos los actos cotidianos se emplea algo de fuerza. Al levantarnos, peinarnos, caminar, correr, jugar, trabajar, etc. Siempre se necesita de fuerza para poder desenvolvernos con facilidad, según las exigencias del medio ambiente que nos rodee. La capacidad que posee una persona, o un objeto, para ejercer fuerza y realizar cualquier trabajo, se denomina: Energía . La energía es la capacidad de producir un trabajo en potencia o en acto. Por eso decimos que alguien tiene mucha energía cuando grandes actividades durante el día como: trabajar, estudiar o practicar deportes.

Para entender la importancia que hoy día tiene la energía, basta con remontarnos un poco a la historia y hacer un breve recuento de las actividades del hombre y su evolución. En los primeros tiempos el hombre utilizaba únicamente sus fuerzas para alimentarse, divertirse y comunicarse con sus semejantes. Esto significa que utilizaba su propia energía física, en la caza, pesca, recolección de frutas silvestres, confección de sus rudimentarios vestidos y viviendas, etc.

Con el crecimiento de la población y el mayor desarrollo de la inteligencia humana, el hombre comienza a incrementar el rendimiento de su propia energía mediante el uso de utensilios y algunos instrumentos: la piedra labrada, para puntas de lanzas y flechas, arco para disparar con mas energía sus flechas, martillos para golpear con mas fuerza, etc.

Posteriormente el hombre descubre que puede recurrir a otras fuentes de energía distintas a la de su propio esfuerzo físico: como la energía de los otros animales utilizada para arar, el tiro de cargas y el transporte del propio hombre.

Con el correr de los siglos, todo el progreso del hombre se ha sustentado sobre estos dos pilares:

• La invención de instrumentos para multiplicar el rendimiento del trabajo: herramientas y máquinas.
• El descubrimiento de nuevas fuentes y formas de energía para sumarlas a la suya limitada y poder mover con ellas sus cada vez mas complicadas máquinas.

Para darse cuenta de la importancia que tiene la energía en la vida del hombre moderno, bastaría con imaginar lo que ocurriría en una de nuestras modernas ciudades si de pronto desaparecieran todas las formas y fuentes de energía que el hombre ha venido descubriendo y desarrollando. Veámoslo:

• La ciudad se quedaría a oscuras por falta de electricidad y en las casas prácticamente todo dejará de funcionar: lavadora, televisor, nevera, radio, plancha, ventiladores, aire acondicionado, etc.
• ¿ Nos alumbraríamos con velas, o cocinaríamos con gas?. No, porque el fuego y el gas son también energía y si desaparece la energía sólo nos quedarían nuestras fuerzas y nada mas.
• Nada podría funcionar si nos quedamos sin gas, petróleo, carbón, electricidad. No funcionarían los carros, camiones, barcos

Si desapareciera la energía, prácticamente desaparecería la civilización y gran parte de la humanidad.