Función de la energía en los sistemas técnicos

Esta página es teórica: presenta los tipos de energía involucrados en los procesos de transformación de materiales. A continuación se explica el contenido con rigor.

• Procesos técnico-artesanales: al basarse en el trabajo manual del cuerpo humano, la energía principal es mecánica. Un alto porcentaje de la energía empleada proviene del movimiento de brazos, manos y tronco (por ejemplo, batir a mano un ingrediente con un batidor, como se muestra en la fotografía superior).
• Procesos industriales: al emplear máquinas y equipos, se usa principalmente energía eléctrica (para mover motores) o calorífica (para calentar, cocer o fundir), como ocurre en las máquinas industriales representadas en la fotografía inferior (amasadora).

Siempre que se transforma un material se consume algún tipo de energía, según la relación:

E_{\text{consumida}} = E_{\text{útil}} + E_{\text{pérdidas}}

La energía no se crea ni se destruye (primera ley de la termodinámica), solo se transforma: la energía mecánica del cuerpo o la eléctrica del motor se convierte en trabajo útil para transformar el material.

La eficiencia \eta mide la proporción de energía que se aprovecha respecto a la total consumida:

\eta = \frac{E_{\text{útil}}}{E_{\text{total}}} \times 100\%

Para aumentar \eta se mejoran herramientas, máquinas y técnicas, de modo que se realice más trabajo con menos recursos energététicos. Por ejemplo, batir con una batidora eléctrica en lugar de a mano realiza el mismo trabajo en menos tiempo y con menor gasto de energía del trabajador.