La sociedad moderna depende de la energía para su existencia. Cualquier síntoma de escasez de energía —como apagones programados, escasez de gasolina o encarecimiento del gas natural— basta para sacudir la confianza de la gente y perturbar el estado de los mercados.
La energía tiene que ver mucho con la química
Casi toda la energía de la que dependemos se obtiene de reacciones químicas, como la quema de combustibles fósiles, las reacciones químicas dentro de las pilas y baterías, o la formación de biomasa por fotosíntesis.
Piensa en algunos procesos químicos que observamos en un día común: comemos alimentos con el fin de producir la energía necesaria para mantener nuestras funciones biológicas; quemamos combustibles fósiles (carbón, petróleo, gas natural) con el objeto de producir la energía eléctrica que abastece nuestros hogares y o cinas y nos lleva de un lugar a otro en auto, avión o tren; escuchamos música en reproductores
MP3 a baterías.
La relación entre cambio químico y energía se manifiesta de varias maneras. Las reacciones químicas en que intervienen alimentos o combustibles liberan energía. En cambio, la descomposición del agua en hidrógeno y oxígeno requiere un aporte de energía eléctrica. Asimismo, el proceso químico que llamamos fotosíntesis y que se efectúa en las hojas de las plantas convierte una forma de energía —la energía radiante del Sol— en energía química.
Los procesos químicos pueden hacer algo más que simplemente generar calor: pueden efectuar trabajo, como dar vuelta al motor de arranque de un auto, impulsar un taladro, etc..
Lo que nos dice todo esto es que en los cambios químicos generalmente interviene la energía. Si queremos entender bien la química, tendremos también que entender los cambios de energía que acompañan a los cambios químicos.
El estudio de la termodinámica se inició durante la Revolución Industrial, cuando se estudiaron las relaciones entre calor, trabajo y el contenido energético de los combustibles, en un esfuerzo por obtener el máximo de rendimiento de las máquinas de vapor. Hoy en día, la termodinámica tiene una importancia enorme en todas las áreas de la ciencia y la ingeniería.