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Ciencias Naturales, Experimentales y Tecnología · 5.º La energía viaja por el universo: de 10^-13 J a 10^44 J

Portada de La energía viaja por el universo: de 10^-13 J a 10^44 J

La energía viaja por el universo: de 10^-13 J a 10^44 J

✦ MeV, joule, caloría y kWh; orden de magnitud de reacciones nucleares vs químicas; E=mc²; cadena Sol-Tierra-vida (fusión, fotosíntesis, alimentos, consumo) · Ciencias Naturales, Experimentales y Tecnología · en menos de 8 minutos

Roadwise Consulting

Firmado y verificado · Fernando Castro

Objetivo: Comparar energías a escala nuclear, humana y estelar, cambiando de unidades y rastreando la cadena energética solar.

8 min 17–18 años
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La energía viaja por el universo: de 10^-13 J a 10^44 J

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La misma moneda, billeteras de todos los tamaños

Extended universe logarithmic illustration (English annotated).png
Imagen libre de Wikimedia Commons (CC BY-SA 4.0, autor: Pablo Carlos Budassi)
  • Escala nuclear: 1 MeV = 1.6×10^-13 J (lo que libera UN núcleo al fusionarse).
  • Escala química (alimentos, gasolina): ~10^6 J por kg — ¡millones de veces menos por kg que la nuclear!
  • Escala humana: una casa usa ~10-30 kWh por día; 1 kWh = 3.6×10^6 J.
  • Escala estelar: el Sol irradia 3.8×10^26 J CADA SEGUNDO; una supernova, 10^44 J en segundos.
E=m·2c
Einstein: la masa ES energía almacenada. 1 kg encierra 9×10^16 J.

La cadena energética cósmica

  1. Núcleo del Sol: 4 protones → helio + energía (fusión)
  2. 8 minutos de vuelo y 1370 W/m² llegan a la Tierra
  3. Planta → maíz → tortilla → tus músculos: química escalonada

    ¿Por qué solo ~1% de la luz solar se vuelve energía de planta?

Ejemplo resuelto: la energía de tu tortilla viene del Sol

Sigue el joule, de origen a uso

  1. Origen

    Un evento de fusión: 4p → He libera 26 MeV = 4.2×10^-12 J.

Paso 1 de 5

Practica ahora

La fuente última de casi toda energía en la Tierra es…

Por kilogramo, la energía de fusión nuclear comparada con la química (gasolina)…

1 kWh = 3 600 000 J. ¿Cuántos kWh consume un calentador que usó 7 200 000 J?

Si 1 kg de masa se convirtiera completo en energía, E = mc² con c = 3×10^8 m/s. ¿Cuántos ×10^16 joules son?

Un panel solar convierte en electricidad ~100% de la luz que recibe.

Une cada unidad con la escala donde se usa cómodo

      Estima: ¿cuántas tortillas (digamos 1 400 000 J cada una, ~330 Calorías) "produce" el Sol que recibe 1 m² de terreno en un día soleado (~5 kWh/día)? Haz la división con las potencias.

      Convierte 5 kWh a joules (5 × 3 600 000) y divide entre 1 400 000: el orden de magnitud es lo que importa.

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      Energía en escalas

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      ¿Todavía no te queda claro?

      No pasa nada: vamos a verlo de otra manera

      Elige el ángulo que más te ayude. Nada es obligatorio ni cuenta como nota.

      Otra explicaciónExplicámelo más fácil

      El sol es una centrale que paga en gotas

      Imagina que el Sol paga su energía en "monedas": cada fusión entrega 26 MeV, una moneda ridículamente pequeña. Pero las entrega a razón de 10^38 por segundo. Tu tortilla es el vuelto de esas monedas, después de que el camino (atmósfera, hojas, maíz) se quedó con la mayor parte como propina. Suma y compara en potencias, y dejas de escribir ceros.

      ↑ Volver al objeto

      Míralo visualmenteMuéstramelo visualmente
      Joules por orden de magnitud (exponente + 15)

      De la fusión (10^-13 J) a la supernova (10^44 J) hay 57 pisos de energía: la misma moneda, carteras cada vez mayores.

      ↑ Volver al objeto

      Practica un pocoPráctica

      Una papa hervida da 300 000 J. Usa 2 kWh un foco… ¿cuántas papas equivalen a 1 kWh (3 600 000 J)?

      El "combustible" que el Sol fusiona cada segundo es…

      ↑ Volver al objeto

      Rutas vivas

      ¿Y ahora qué? Elige el camino por lo que necesitas

      No es un listado al azar: cada camino responde una pregunta distinta y te dice por qué.

      Conecta con

      Otra forma de comprenderlo

      ✦ Explorar el universo completo
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