Energía térmica


En otros idiomas: EnglishFrançais

La energía térmica de un objeto es la energía contenida en el movimiento y la vibración de sus moléculas. La energía térmica se mide a través de la temperatura.

La energía contenida en los pequeños movimientos de las moléculas del objeto puede descomponerse en una combinación de energía cinética y energía potencial. La energía total de un objeto es igual a:

[math]E_T = E_K + E_P[/math]

  • [math]E_T[/math] es la energía total de un objeto.
  • [math]E_K[/math] es la energía cinética de un objeto.
  • [math]E_P[/math] es la energía potencial de un objeto.

La temperatura es una medida directa de la energía térmica, lo que significa que cuanto más caliente está un objeto, más energía térmica tiene. El calor es una medida de la cantidad de energía térmica que se transfiere entre dos sistemas.

Es fácil convertir la energía mecánica en energía térmica, por ejemplo, utilizando la fricción. También es posible convertir la energía térmica en energía mecánica utilizando un motor térmico, pero siempre habrá calor residual con este método.

Calor específico

El calor específico de una sustancia es la cantidad de energía necesaria para elevar la temperatura de un kilogramo de esa sustancia en un grado Kelvin (o Celsius, si no estás en un laboratorio).

Calor latente (Entalpía)

El calor latente de una sustancia es el calor necesario para que un objeto cambie de estado, también llamado cambio de fase. En general, los valores del calor latente son mucho más altos que los del calor específico. También se denomina entalpía.[1]

El hielo y el agua tienen asociados enormes calores latentes, por eso la nieve tarda tanto en derretirse y el agua se utiliza para cocinar. Esto también es importante para mantener nuestro planeta cómodo para vivir, y proporciona una buena cantidad de resistencia al cambio climático.

PhET: La fricción aumenta la energía térmica

La Universidad de Colorado nos ha permitido amablemente utilizar la siguiente simulación de PhET. Explora la simulación a continuación para obtener una intuición física de cómo la fricción puede aumentar la energía térmica y convertir el movimiento macroscópico en microscópico.

Referencias

  1. Randall Knight, Physics for Scientists and Engineers, 3rd Ed. New York: Pearson, 2013, Ch. 17, p. 482.

Autores y redactores

Ethan Boechler, Allison Campbell, Jonathan Elbaz, Alba Fano-trabanco, James Jenden, Ellen Lloyd, Luisa Vargas Suarez, Matthew Tierney, Jason Donev
Última actualización: 17 octubre, 2021
Generar una referencia