Ejemplo de Energía Térmica

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Autor: Redacción Ejemplode.com, año 2017

La Energía Térmica es aquella determinada por la cantidad total de movimiento de las partículas de una sustancia. Está compuesta principalmente por la Energía Interna, que es la Energía contenida en la materia a nivel molecular y estructural, que a su vez se conforma con la Energía Cinética y la Energía Potencial de la sustancia.

También es denominada Energía Calórica o Energía Calorífica, y es susceptible de ser transferida, impulsada por una diferencia de Temperatura, fenómeno que al final recibe el nombre de Calor.

Cuando se suministra Energía Térmica a la sustancia, se estarán acelerando las moléculas en su interior, por lo que aumentará su temperatura. Sin embargo, llegará el momento en que la Energía Térmica se enfocará en el Cambio de Fase de la sustancia, sin apreciarse cambio en la temperatura. Cuando la sustancia ha alcanzado el siguiente estado físico, es posible generar el aumento de temperatura. Vale la pena establecer los conceptos de Energía Térmica Sensible y Energía Térmica Latente.

Energía térmica en una vela encendida.

La Energía Térmica Sensible es la que se requiere transferir como Calor a la sustancia, para propiciar en ella un aumento de Temperatura. Por ejemplo, cuando calentamos Agua para la cocción de alimentos, o se enciende una resistencia térmica para calentar el aire generado en el ventilador de una secadora, o nos ponemos el termómetro en la axila durante una fiebre, calentando el mercurio y haciéndolo ascender por el capilar.

La Energía Térmica Latente es la que es necesario transferir como Calor a la sustancia, para producir en ella un Cambio de Fase. No hay aumento de temperatura hasta que la transformación de la sustancia sea completa. Por ejemplo, se presenta durante la generación de un vapor o en el derretimiento o fusión de un sólido.

Energía térmica latente, en tetera calentando agua.

Estas dos Energías Térmicas se aplican en la Industria en procesos de Separación como Evaporación y Destilación, en los que es de vital importancia la propiedad Punto de Ebullición, como guía para optimizar las concentraciones de los productos finales.

La transferencia de la Energía Térmica siempre va a ser impulsada por una diferencia de temperaturas, y tomará la dirección hacia el cuerpo con menor temperatura; es posible a través de tres mecanismos principales:

Radiación: Se transmite por medio de ondas electromagnéticas de baja longitud de onda, y basta con la proximidad de los cuerpos para que la Energía Térmica comience a viajar hacia el objetivo. La radiación solar es el ejemplo más común para describir este tipo de transferencia. La Energía Térmica del Sol viaja a través del espacio y hace contacto con la superficie de la Tierra.

Conducción: La Energía Térmica viaja a través de la estructura del material, hacia las zonas de menor temperatura en el mismo.

En un primer caso, cuando hay una fuente de energía térmica como una parrilla eléctrica, ésta transmitirá dicha energía hacia el recipiente que se encuentre colocado sobre ella, y se difundirá en el material de aquél.

En un segundo caso, cuando un cuerpo caliente entra en contacto con uno frío, la energía se transmitirá hacia el frío, invadiendo ese cuerpo hasta que ambos cuerpos lleguen a un equilibrio.

Convección: La Energía Térmica se desplaza inmersa en un fluido en movimiento, y es arrastrada a un punto de menor temperatura. El ejemplo más claro es el siguiente:

El aire más cercano a la superficie terrestre, ya caliente con la radiación solar, eleva su contenido en Energía Térmica, y al estar más agitado y menos denso, ascenderá. El aire más fresco y compacto, proveniente de alturas superiores, se involucra en el mismo evento y así comienza un ciclo de convección en que la energía térmica del suelo de la Tierra es transportada por el aire hacia regiones superiores de la atmósfera.

Unidades de la Energía Térmica

Todos los tipos de Energía tienen en común que se miden en Joules (J), que equivalen a Newton-metros (Nm), unidades establecidas por el Sistema Internacional de Unidades. Además, suele utilizarse la unidad Caloría (cal), o Kilocaloría (Kcal) para cuando se manejan cantidades mayores de Energía.

La caloría, equivalente a 4.18 Joules; representa la energía necesaria para elevar la temperatura del Agua en 1 grado Centígrado. Se emplea por convención internacional. La conversión a la unidad del SI depende de que se quieran hacer cálculos posteriores partiendo de las calorías. 

Citado APA: (A. 2017,05. Ejemplo de Energía Térmica. Revista Ejemplode.com. Obtenido 05, 2017, de http://www.ejemplode.com/37-fisica/4526-ejemplo_de_energia_termica.html)

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Autor: Redacción Ejemplode.com, año 2017

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Comentarios:

  1. Estuvo muy bonito, gracias por darnos más información.
    Por ROMINA ARTEAGA 09.05.17 a las 21:32:15

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