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Energía de excitación de una molécula de agua

Diagrama:
El agua puede absorber energía térmica como vibraciones o movimiento de sus moléculas. Este contenido de energía depende del estado físico: el vapor contiene más energía que el agua líquida, por ejemplo.


El material que nos rodea adopta estados físicos diferentes según la presión y la temperatura (en Kelvin): sólido, líquido o gaseoso. Esto también es pertinente al agua: durante un cambio de fase de sólido a líquido y de líquido a gas, respectivamente, la energía de las moléculas de agua aumenta sin un aumento de temperatura: el diagrama del agua muestra mesetas. Los valores de estas mesetas son aproximadamente 6 kJ/mol (calor de fusión) y 40,7 kJ/mol (calor de vaporización) respectivamente.

Información e ideas:
Ideal para explicar el equilibrio de fases.

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Depósitos para energía eléctrica

Gráfico de vista general:
Se muestran ejemplos de depósitos directos e indirectos para energía eléctrica y se designa la forma de la energía almacenada.


Si fuera posible, se debe generar la energía eléctrica precisamente en el momento en que se la necesita. Esto se debe a que almacenar energía eléctrica es difícil y de alto costo. Se hace una distinción entre los depósitos directos e indirectos para energía eléctrica. Únicamente se puede almacenar energía eléctrica directamente en capacitores. Con el almacenamiento indirecto, se puede convertir la energía eléctrica en una forma diferente de energía que se puede almacenar.

Información e ideas:
Los estudiantes deben pensar en el uso económico de los depósitos de energía mostrados (por ejemplo: ¿Cuánta energía se puede almacenar? ¿Se puede utilizar el depósito de energía sin problema alguno? ¿Dónde ocurren las pérdidas?).

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Energía química

Diagrama:
Energía química como energía de enlace entre átomos representada en forma de curva de potencial.

La energía química se encuentra tanto en el enlace de átomos y moléculas como en la posibilidad (potencial) de establecer un enlace químico. Esta se puede liberar en forma de calor al formarse o deshacerse los enlaces. Este "calor de reacción? recibe también el nombre de entalpía de reacción (H). Si se libera calor (dH < 0), se habla de una reacción exotérmica; si se consume calor (dH > 0), de una endotérmica.
Toda mezcla de sustancias de partida que pueda reaccionar dando lugar a otras sustancias o productos de reacción debe ser entendida, por tanto, como un potencial de energía química.
A escala microscópica, esta energía está contenida en los enlaces entre los diferentes átomos, tal y como ilustra la curva de potencial.

Información e ideas:
La energía química es una forma de energía que se puede acumular fácilmente, ya sea en el cuerpo humano o en pilas, baterías y acumuladores. Otro ejemplo es el hidrógeno como depósito de energía química para energías renovables.