En anteriors articles vam estar veient què era la energia cinètica i la energia mecànica. En aquests articles esmentàvem l'energia tèrmica com a part de l'energia que influeix i que posseeix el cos en qüestió. L'energia tèrmica és l'energia que tenen totes les partícules que formen un cos. Quan la temperatura va oscil·lant entre augment i reducció, l'activitat de el cos augmenta. Aquesta energia interna creix a mesura que la temperatura és més gran i decreix quan és menor.
Ara anem a analitzar a fons aquest tipus d'energia ia completar encara més el nostre coneixement sobre els diferents tipus d'energia que existeixen. Vols aprendre més sobre això? Segueix llegint i ho descobriràs.
Característiques de l'energia tèrmica
És l'energia que interfereix en els diferents processos calorífics que esdevenen quan els cossos de diferents temperatures es posen en contacte. Sempre i quan els cossos mantinguin un frec entre ells, aquesta energia es transmetrà d'un cos a un altre. Això és el que passa, per exemple, quan col·loquem la mà sobre una superfície. Passat un temps, la superfície tindrà la temperatura de la mà, perquè s'ho ha cedit.
El guany o pèrdua d'aquesta energia interna durant el procés se l'anomena calor. L'energia tèrmica s'adquireix de diferents mitjans diferents. Per això, cada cos que tingui certa temperatura té una energia interna al seu interior.
Exemples d'energia tèrmica
Vegem més detingudament quines són les fonts d'adquisició de l'energia tèrmica:
- La naturalesa i el Sol són dues fonts d'energia que aporten l'energia interna als cossos. Per exemple, quan un ferro està contínuament exposat a el sol, la seva temperatura s'eleva perquè absorbeix l'energia interna. A més, l'astre rei és l'exemple més clar d'energia tèrmica. És la font més gran d'energia tèrmica que es coneix. Els animals que no són capaços de regular la seva temperatura aprofiten aquesta font d'energia per fer-ho.
- Bullir aigua: conforme la temperatura de l'aigua va augmentant comença multiplicar l'energia tèrmica de tot el sistema. Va arribar moment en què l'augment de la temperatura en energia tèrmica força a l'aigua a un canvi de fase.
- xemeneies: l'energia que es produeix en les xemeneies prové de l'augment d'energia tèrmica. Aquí es manté una combustió de la matèria orgànica perquè es pugui mantenir calenta la llar.
- escalfador: Serveix per augmentar la temperatura d'aigua de forma similar a quan estem bullint.
- Les reaccions exotèrmiques que ocorren a través de la crema d'algun combustible.
- reaccions nuclears que tinguin lloc per la fissió nuclear. També té lloc quan passa per fusió de nucli. Quan dos àtoms tenen una càrrega similar s'uneixen per tenir un nucli més pesat i durant el procés alliberen gran quantitat d'energia.
- L'efecte joule té lloc quan un conductor circula un corrent elèctric i l'energia cinètica que tenen els electrons es transformen en energia interna com a resultat dels xocs continus.
- La força de fregament també genera energia interna, ja que també hi ha un intercanvi d'energia entre dos cossos, ja sigui procés físic o químic.
Com es produeix l'energia tèrmica?
Hem de pensar que l'energia no es crea ni es destrueix, sinó que només es transforma. L'energia tèrmica es genera de moltes formes. És generada pel moviment dels àtoms i molècules de la matèria a l'igual que una forma d'energia cinètica que es produeix per moviments aleatoris. Quan un sistema té una major quantitat energia tèrmica seus àtoms es mouen a més velocitat.
Com s'utilitza l'energia tèrmica?
L'energia tèrmica es pot transformar mitjançant un motor tèrmic o en treball mecànic. Entre els exemples més comuns és el motor d'un cotxe, avió o vaixell. L'energia tèrmica es pot aprofitar de moltíssimes maneres. Anem a veure quines són les principals:
- En aquells llocs on es necessita calor. Per exemple, com calefacció en una llar.
- Conversió d'energia mecànica. Un exemple d'això són els motors de combustió dels cotxes.
- Transformació energia elèctrica. Això es genera en les centrals tèrmiques.
Mesura de l'energia interna
L'energia interna es mesura segons el Sistema Internacional d'Unitats en Juliols (J). També es pot expressar en calories (Cal) o quilocalories (kcal). Per entendre bé l'energia interna, hem de recordar el principi de la conservació de l'energia. "L'energia no es crea ni es destrueix només es transforma d'unes a altres". Això vol dir que encara que l'energia s'estigui transformant contínuament, sempre és la mateixa quantitat.
L'energia cinètica que porta un cotxe quan s'estavella amb un edifici passa directament a la paret. Per això, com a resultat, augmenta la seva energia interna i el cotxe disminueix la seva energia cinètica.
Exemples d'energia tèrmica
L'energia calorífica o tèrmica està per exemple a:
- Animals de sang calenta. Per exemple, quan sentim fred ens vam abraçar als altres. Així poc a poc ens anem sentint millor, ja que ens transfereix la seva calor.
- En el metall exposat a el sol. A l'estiu sobretot arriba a cremar.
- Quan fiquem un glaçó de gel en una tassa d'aigua calenta veiem que es fon causa que la calor és conduït fins a ell.
- Estufes, radiadors, i en qualsevol altre sistema de calefacció.
confusions freqüents
És molt freqüent confondre l'energia calorífica amb l'energia tèrmica. Sol ser molt utilitzada com a sinònims tot i que no tenen a veure. L'energia calorífica es centra exclusivament en l'emanació de calor en els seus fenòmens calòrics. Per això, es distingeix de l'energia tèrmica que és només calor.
La quantitat de calor d'un cos és la mesura de l'energia tèrmica, mentre que la calor que pot emanar de el cos indica que té més capacitat d'energia tèrmica. La temperatura d'un cos ens dóna la sensació de calor i ens pot donar un senyal que ens indica la quantitat d'energia tèrmica que té. Com hem dit abans, com més temperatura té el cos, més energia.
La calor pot transmetre de moltes maneres diferents. Anem a repassar-una a una
- Radiació d'ones electromagnètiques.
- Conducció. Quan l'energia es transmet d'un cos més calent a un cos més fred es produeix la conducció. Si els cossos estan a la mateixa temperatura, no hi ha intercanvi energètic. El fet que els dos cossos igualin la seva temperatura quan estan en contacte és un altre principi de la física anomenat equilibri tèrmic. Per exemple quan toquem algun objecte fred amb la mà l'energia tèrmica es transmet a l'objecte causant la sensació de fred a les nostres mans.
- convecció. Això passa quan les molècules més calents es transformen d'un costat a un altre. Té lloc a la natura de forma contínua en el vent. Les partícules més calents tendeixen a desplaçar-se on hi ha menys densitat.
Altres energies relacionades
L'energia tèrmica està relacionada amb moltes altres formes d'energia. Aquí tenim algunes d'elles.
Energia solar tèrmica
És un tipus d'energia renovable que consisteix en la transformació de l'energia solar en calor. Aquesta energia es fa servir per escalfar aigües per a diferents usos com pot ser domèstic o en hospitals. També serveix com a calefacció en els dies d'hivern. La font és el sol i es rep directament.
energia geotèrmica
L'obtenció d'energia tèrmica causa un impacte ambiental a causa a l'alliberament de diòxid de carboni i residus radioactius. No obstant això, si es fa servir l'energia procedent de l'interior de la terra. També és un tipus d'energia renovable que no contamina ni causa danys a el medi ambient.
Energia elèctrica i química
L'energia tèrmica pot ser transformada en energia elèctrica. Per exemple, els combustibles fòssils generen electricitat arran de la crema i alliberament de la mateixa. L'energia elèctrica es dóna com a resultat d'una diferència de potencial entre dos punts i permet crear un corrent elèctric entre els dos quan entren en contacte amb un conductor elèctric. El conductor pot ser un metall.
L'energia tèrmica és un tipus d'energia alliberada en forma de calor a causa de l'contacte d'un cos de major temperatura a un altre de menor temperatura, així com pot ser obtinguda per diferents situacions o mitjans com ja va ser anteriorment referit. L'energia química és aquella que té un enllaç químic, És a dir, és una energia produïda únicament per reaccions químiques.
Amb aquesta informació podràs conèixer millor l'energia tèrmica.