La energía no es un componente material de los objetos, sino que siempre acompaña a la materia en una cantidad medible. La energía es una abstracción matemática de una propiedad de la materia, que depende de su movimiento, temperatura, composición química, cantidad de masa, posición en el espacio, entre otros.
Para la física moderna, la energía se define como la cantidad de trabajo que un sistema físico es capaz de producir. En tanto, trabajo es el desplazamiento de un objeto debido a la aplicación de una fuerza. Ambas son medidas intercambiables y tienen las mismas unidades.
Para cualquier sistema y su entorno, la energía se conserva, por lo que no puede ser creada ni destruida, solamente se transforma de un tipo a otro, y su suma total dentro del sistema permanece invariable en el tiempo (Primera Ley de la Termodinámica).
La energía se presenta en diferentes formas, tales como térmica (calor), lumínica (radiante), mecánica, eléctrica, química y nuclear.
Energía Potencial: es la que se encuentra almacenada. Ha sido utilizada por el ser humano desde antes de la concepción moderna de la energía. Por ejemplo, los animales herbívoros transforman la energía química potencial y almacenada en los carbohidratos de las plantas (producidos por el mecanismo de la fotosíntesis) en energía mecánica, que los seres humanos usamos para generar la fuerza que mueve los arados que rompen el suelo agrícola o para transportarnos de un sitio a otro.
Energía Cinética: Es la energía del movimiento (olas, electricidad, calor, etc.) Por ejemplo, la energía cinética del movimiento de las moléculas de aire puede ser convertida en energía rotacional por el rotor de una turbina eólica, que a su vez puede ser convertida en energía eléctrica por el generador de la propia turbina. La energía eléctrica llega a nuestros hogares para producir luz, calor y mover motores.
En cada una de estas transformaciones de tipos y formas de energía, parte de ella se convierte en energía calórica. Esta energía es de “mala calidad” porque se disipa fácilmente en el espacio y no es reversible a otro tipo de energía de “mejor calidad”. Esto tiene profundas consecuencias en nuestras vidas, ya que es imposible construir una “máquina perfecta” que transforme un tipo de energía en otra con un 100% de eficiencia. Igualmente, los seres vivos no somos 100% eficientes y parte de la energía que consumimos a través de los alimentos se elimina como calor, no siendo aprovechada en nuestras actividades biológicas para movernos, crecer o reproducirnos. De la misma manera los rotores, los multiplicadores o los generadores nunca tienen una eficiencia del 100 % debido a las pérdidas de calor por fricción en los cojinetes, o a la fricción entre las moléculas de aire.
