Energia útil

Energia és la capacitat de realitzar un treball. Existeix treball quan una força mou un objecte o una partícula al llarg d’una distància . Això ho expressem amb la fòrmula

W = F · d

(essent W el treball realitzat, F la força invertida i d el desplaçament en unitats de longitud)

Exemple: si movem un objecte amb una força d’1 Newton al llarg d’un metre de distància, la quantitat de treball realitzat serà

W = 1 Newton · 1 metre = 1 N·m = 1 Joule

Si un objecte o organisme “treballa” (es a dir, exerceix una força a través d’una distància per a moure alguna cosa) diem que usa energia. Els objectes sobre els quals es realitza el treball adquireixen una part d’aquesta energia, la qual poden traspassar a d’altres objectes. Un exemple pot ser el joc del billar, on el jugador usa energia dels seus muscles per a realitzar un treball: fer moure una bola amb certa acceleració.  La bola en moviment ha adquirit part de l’energia del jugador i, per tant, pot fer un treball: moure una altra bola amb determinada acceleració. Les boles aniran xocant fins que totes s’aturin. En aquest exemple cal, però, que en fixem en un fenomen de gran importància:

L’energia que posseeix una bola es sempre menor que l’energia que ha rebut. Una part d’aquesta energia no serà invertida en moure d’altres boles, sinó que es convertirà en ones de xoc (el soroll que sentim quan les boles xoquen) o en el calor produït com a conseqüència del fregament entre les boles i la superfície del billar.

Sempre que es realitza un treball, una part de l’energia deixa de servir per a fer més treball posteriorment, ja que es dissipa en formes “menys útils”. La part de l’energia invertida en fer treball útil és el que anomenem energia útil. Tant en el cas de les boles de billar, com en el qualsevol màquina que realitzi un treball, el quocient entre quantitat d’energia útil respecte a l’energia total usada (expressat en percentatge) ens dona idea del rendiment del procés o de la màquina.

Rendiment = energia usada · 100 / energia útil

El rendiment ens indica com és d’eficient una màquina o un dispositiu. Vet aquí alguns exemples: