energia térmica

Fisica

2022

Explicamos o que é energia térmica, como é obtida e quais são suas características. Além disso, o que é energia calórica.

Os muitos usos da energia térmica incluem nos proteger do frio e cozinhar alimentos.

O que é energia térmica?

A energia térmica ou energia térmica é o grau de Energia interno contido em um sistema termodinâmico em equilíbrio (um corpo, um conjunto de partículas, um molécula, etc.) e que é proporcional ao seu temperatura absoluto.

Em outras palavras, a energia térmica é o que gera o movimento interno e aleatório partículas de um corpo (isto é, é equivalente ao energia cinética), que aumenta ou diminui por transferência de energia, geralmente na forma de calor ou de trabalho.

A temperatura de um sistema e sua capacidade de gerar trabalho (movimento, etc.) depende de sua energia térmica. Isso ocorre porque, como acontece com todas as formas de energia, ela pode ser transformada, transmitida ou conservada em algum grau.

Isso implica que a energia térmica também é responsável pela agregação de estados de matéria, uma vez que em níveis de energia mais elevados, maior agitação das partículas constituintes do importam e menos chance de compartilhar um espaço limitado.

As partículas de um líquido são mais enérgicos do que os de um sólido, e os de um gás muito mais do que os de um líquido. Por esta razão, podemos geralmente aquecer (isto é, introduzir energia térmica) um sólido e levá-lo ao estado líquido, e continuar aquecendo para levá-lo ao estado gasoso.

A perda ou ganho de energia térmica é o que define o aquecimento ou resfriamento de um corpo ou sistema. No entanto, os seguintes conceitos não devem ser confundidos:

  • Temperatura. É a energia cinética média das partículas em um corpo ou sistema.
  • Calor. É a transferência de energia interna de um corpo ou sistema para outro, como produto de uma diferença de temperatura.
  • Energia térmica. É a energia total das moléculas dentro de um corpo ou sistema.

Características da energia térmica

A energia térmica pode ser transmitida de um sistema para outro.

Como todos os sistemas termodinâmicos tendem a Equilíbrio térmico com o meio ambiente, essa energia deve poder ser transmitida de um corpo a outro ou de um corpo a outro. meio Ambiente, e faz isso por meio de três mecanismos essenciais:

  • Dirigindo. A transferência de energia ocorre por meio do contato entre os corpos, sem troca de matéria.
  • Convecção. A transferência de energia ocorre através do movimento de um fluido (líquidos ou gases). Se, por exemplo, dois fluidos forem misturados, aquele com temperatura mais alta transferirá calor para o outro, por convecção.
  • Radiação. A energia é transferida sem a necessidade de contato físico e por meio de ondas eletromagnéticas. Por exemplo, o sol transmite energia térmica por radiação.

Como é obtida a energia térmica?

Uma bebida quente nos conforta porque introduz energia térmica em nosso sistema.

A energia térmica pode ser obtida de várias maneiras, por meio de diferentes fontes que fornecem calor. Assim, por exemplo, o aquecimento no inverno é uma fonte de energia térmica que libera o calor e que nosso corpo absorve para se aquecer.

O calor fornecido pelo aquecimento vem da transformação de energia elétrica na energia térmica, ou seja, as fontes desse tipo de energia podem ser alimentadas por outras formas de energia. Por exemplo, a energia térmica pode ser obtida a partir de reações químicas, especialmente aqueles de redução de óxido ou combustão.

Quando acendemos uma fogueira, quando alimentamos e digerimos alimentos, ou quando misturamos certos ácidos e certo metais, estamos dando origem a uma reação química (ou bioquímica, em nosso corpo) que nos permite aumentar nossa energia interna e, portanto, nossa energia térmica.

Vantagens e desvantagens da energia térmica

O gerenciamento da energia térmica é uma grande vantagem para o humanidade, pois nos dá a possibilidade de controlar a temperatura do nosso corpo e do espaço que habitamos, e garante o conforto ou mesmo a sobrevivência em ambientes climáticos hostis.

Mas, ao mesmo tempo, a energia térmica pode levar a cenários não controlados, em que o calor desencadeia reações de combustão que podem produzir desastrescomo incêndios, sufocações ou reações químicas imprevistas.

Exemplos de energia térmica

O aquecimento adiciona energia térmica ao ar de uma sala.

Alguns exemplos de energia térmica:

  • O calor do sol, irradiado para o espaço ao seu redor e que recebemos junto com seu leve cada dia.
  • O calor que adicionamos à comida quando cozinhamos aumenta muito sua energia térmica e produz mudanças químicas em sua composição que nos permite digeri-lo mais facilmente.
  • Um aquecedor ligado adiciona energia térmica ao ambiente de uma sala, e que nosso corpo absorve do ar, e nós o percebemos como calor.
  • Quando acendemos um fósforo, disparamos um reação exotérmica, ou seja, uma reação que aumenta a energia térmica do sistema, pelo menos durante o clima leva tempo para o fósforo ser consumido.
  • Algum fenômenos físicos que geram calor, como atrito, aumenta a energia térmica de um sistema.

Energia térmica e energia térmica

Em termos gerais, falamos de energia térmica e calórica sem mais distinção, uma vez que ambos os termos são basicamente sinônimos.

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