energie termală

Fizic

2022

Vă explicăm ce este energia termică, cum se obține și care sunt caracteristicile acesteia. De asemenea, ce este energia calorică.

Numeroasele utilizări ale energiei termice includ protejarea noastră de frig și gătitul alimentelor.

Ce este energia termică?

Energia termică sau energia termică este gradul de Energie intern conținut într-un sistem termodinamic în echilibru (un corp, un set de particule, a moleculă, etc.) și care este proporțional cu ea temperatura absolut.

Cu alte cuvinte, energia termică este cea care generează circulaţie interne și aleatorii particule a unui corp (adică este echivalent cu Energie kinetică), care crește sau scade prin transfer de energie, de obicei sub formă de căldură sau din loc de munca.

Temperatura a sistem iar capacitatea sa de a genera muncă (mișcare etc.) depinde de energia sa termică. Acest lucru se datorează faptului că, ca și în cazul tuturor formelor de energie, ea poate fi transformată, transmisă sau conservată într-o anumită măsură.

Aceasta înseamnă că energia termică este, de asemenea, responsabilă pentru stări de agregare a materiei, deoarece la niveluri mai mari de energie, agitarea mai mare a particulelor constitutive ale materie și mai puține șanse de a partaja spațiu limitat.

Particulele de a lichid sunt mai energice decât cele ale a solid, iar cele ale a gaz mult mai mult decât cele ale unui lichid. Din acest motiv, putem încălzi în general (adică introducem energie termică) un solid și îl ducem în stare lichidă și continuăm să îl încălzim pentru a-l aduce în stare gazoasă.

Pierderea sau câștigul de energie termică este ceea ce definește încălzirea sau răcirea unui corp sau a unui sistem. Cu toate acestea, următoarele concepte nu trebuie confundate:

  • Temperatura. Este energia cinetică medie a particulelor dintr-un corp sau sistem.
  • Căldură. Este transferul de energie internă de la un corp sau sistem la altul, ca produs al unei diferențe de temperatură.
  • Energie termală. Este energia totală a moleculelor dintr-un corp sau sistem.

Caracteristicile energiei termice

Energia termică poate fi transmisă de la un sistem la altul.

După cum tind să facă toate sistemele termodinamice echilibru termic cu mediul său, această energie trebuie să poată fi transmisă de la un corp la altul sau de la un corp la altul. mediu inconjuratorși face acest lucru prin trei mecanisme esențiale:

  • Conducere. Transferul de energie are loc prin contactul dintre corpuri, fără schimb de materie.
  • Convecție. Transferul de energie are loc prin mișcarea lui a fluid (lichide sau gaze). Dacă, de exemplu, se amestecă două fluide, cel cu o temperatură mai mare va transfera căldură celuilalt, prin convecție.
  • Radiația. Energia este transferată fără a fi nevoie de contact fizic și prin intermediul undelor electromagnetice. De exemplu, soarele transmite energie termică prin radiație.

Cum se obține energia termică?

O băutură caldă ne mângâie deoarece introduce energie termică în sistemul nostru.

Energia termică poate fi obținută în mai multe moduri, prin diferite surse care furnizează căldură. Astfel, de exemplu, încălzirea pe timp de iarnă este o sursă de energie termică care renunță la căldură și pe care corpul nostru o absoarbe pentru a se încălzi.

Căldura furnizată de încălzire provine din transformarea energie electrică în energie termică, adică sursele de acest tip de energie pot fi alimentate de alte forme de energie. De exemplu, energia termică poate fi obținută din reacții chimice, mai ales cele ale oxid-reducere sau combustie.

Când aprindem focul, când hrănim și digerăm alimente sau când amestecăm anumite acizi si sigur metale, dăm naștere unei reacții chimice (sau biochimie, în corpul nostru) care ne permite să ne creștem energia internă și, prin urmare, energia noastră termică.

Avantajele și dezavantajele energiei termice

Gestionarea energiei termice este un mare avantaj pentru umanitatea, deoarece ne oferă posibilitatea de a controla temperatura corpului nostru și a spațiului pe care îl locuim, și garantează confort sau chiar supraviețuire în medii climatice ostile.

Dar, în același timp, energia termică poate duce la scenarii necontrolate, în care căldura declanșează reacții de ardere care pot produce dezastreprecum incendii, sufocări sau reacții chimice neprevăzute.

Exemple de energie termică

Încălzirea adaugă energie termică aerului dintr-o cameră.

Câteva exemple de energie termică:

  • Căldura din Soare, iradiat în spațiul din jurul lui și pe care îl primim împreună cu al lui ușoară în fiecare zi.
  • Căldura pe care o adăugăm alimentelor atunci când gătim crește foarte mult energia termică a acesteia și o produce modificări chimice în compoziția sa care ne permit să-l digerăm mai ușor.
  • Un încălzitor pornit adaugă energie termică mediului într-o cameră și pe care corpul nostru o absoarbe din aer, și o percepem ca căldură.
  • Când aprindem un chibrit, tragem un reacție exotermă, adică o reacție care crește energia termică a sistemului, cel puțin în timpul vreme este nevoie de timp pentru ca fosforul să fie consumat.
  • niste fenomene fizice care generează căldură, cum ar fi frecare, crește energia termică a unui sistem.

Energie termică și energie termică

În termeni generali, vorbim de energie termică și calorică fără alte distincții, deoarece ambii termeni sunt practic sinonime.

!-- GDPR -->