Explicamos o que é a energia térmica, como é obtida e quais são as suas características. Além disso, o que é energia térmica.
O que é energia térmica?
A energia térmica ou calorífica é a grau de energia interna contida em um sistema termodinâmico em equilíbrio (um corpo, um conjunto de partículas, uma molécula, etc.) e que é proporcional à sua temperatura absoluta.
Em outras palavras, a energia térmica é o que gera o movimento interno e aleatório das partículas de um corpo (ou seja, equivale à energia cinética), que aumenta ou diminui por transferência de energia, geralmente na forma de calor ou trabalho.
A temperatura de um sistema e sua capacidade de gerar trabalho (movimento, etc.) dependem de sua energia térmica. Isso ocorre porque, como acontece com todas as formas de energia, podem ser transformadas, transmitidas ou conservadas até certo ponto.
Isso implica que a energia térmica também é responsável pelos estados de agregação da matériajá que em níveis de energia mais elevados, maior agitação das partículas constituintes da matéria e menor possibilidade de que compartilhem um espaço limitado.
As partículas de um líquido são mais energéticas que as de um sólido, e as de um gás muito mais que as de um líquido. Assim, geralmente podemos aquecer (isto é, introduzir energia térmica) um sólido em um estado líquido e continuar aquecendo-o em um estado gasoso.
A perda ou ganho de energia térmica é o que define o aquecimento ou resfriamento de um corpo ou de um sistema. No entanto, os seguintes conceitos não devem ser confundidos:
- Temperatura. É a energia cinética média das partículas de um corpo ou sistema.
- Aquecer. 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.
Veja também: Termodinâmica
Características da energia térmica
Como Todos os sistemas termodinâmicos tendem ao equilíbrio térmico com o ambiente.esta energia deve ser capaz de ser transmitida de um corpo para outro ou de um corpo para o ambiente, e o faz através de três mecanismos essenciais:
- Dirigindo. A transferência de energia ocorre através 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, o de maior temperatura 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?
A energia térmica pode ser obtida de várias maneiras, através de diferentes fontes que fornecem calor. Por exemplo, aquecimento no inverno é uma fonte de energia térmica que emite calor e que o nosso corpo absorve para se manter quente.
O calor fornecido pelo aquecimento vem do transformação de energia elétrica em 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 reações de oxidação-redução ou combustão.
Quando acendemos uma fogueira, quando comemos e digerimos alimentosou quando misturamos certos ácidos e certos metais, estamos provocando 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
A gestão da energia térmica é uma grande vantagem para a humanidade, pois nos dá a possibilidade de controlar a temperatura do nosso corpo e do espaço que habitamos, e nos garante conforto ou mesmo sobrevivência em ambientes climáticos hostis.
Mas, ao mesmo tempo, a energia térmica pode levar a cenários descontroladosem que o calor desencadeia reações de combustão que podem produzir desastres, como incêndios, sufocamento ou reações químicas inesperadas.
Exemplos de energia térmica
Alguns exemplos de energia térmica:
- O calor do Sol, irradiado para o espaço ao seu redor e que recebemos junto com sua luz todos os dias.
- O calor que adicionamos aos alimentos durante o cozimento aumenta muito sua energia térmica e produz mudanças químicas em sua composição que nos permitem digeri-los com mais facilidade.
- Um aquecedor ligado adiciona energia térmica ao ambiente de uma sala, e isso nosso corpo absorve do ar, e nós o percebemos como calor.
- Quando acendemos um fósforo, desencadeamos uma reação exotérmica, ou seja, uma reação que aumenta a energia térmica do sistema, pelo menos durante o tempo que leva para o fósforo ser consumido.
- Alguns fenômenos físicos que geram calor, como o atrito, aumentam a energia térmica de um sistema.
Energia térmica e energia térmica
Em termos gerais, fala-se em energia térmica e calórica sem muita distinção, pois ambos os termos são basicamente sinônimos.
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Referências
- “Energia térmica” na Wikipedia.
- “Energia térmica” no Ministério da Educação da Espanha.
- “O que é energia térmica?” na Khan Academy.
- “Energia térmica e temperatura” em Recursos TIC.
- “Energia térmica” na Enciclopédia Britânica.