Energía Calorífica
Para entender el concepto de energía calorífica debemos tener en cuenta las siguientes definiciones:
Energía:
Calórico:
Definición de eneregía calorífica:
La energía calórica o térmica es la energía que tiene un objeto o sistema debido al movimiento de las moléculas que tiene en su interior. Es uno de los diferentes tipos de energía, donde «energía» puede definirse como «la capacidad de trabajar».
Cuando un cuerpo recibe calor, sus moléculas adquieren energía calorífica y logran mayor movimiento. La energía calorífica, también conocida como energía térmica o energía térmica, puede obtenerse del sol (a través de una reacción exotérmica), de un combustible (a través de la combustión), de una reacción nuclear (fisión o fusión), de la electricidad (a través del efecto Joule o termoeléctrico) o de la fricción (como resultado de diferentes procesos químicos o mecánicos).
La energía calorífica obtenida de la naturaleza (como la energía solar o la energía geotérmica) es una energía renovable y limpia, ya que generalmente no produce contaminación (a menos que el hombre instale industrias contaminantes para su explotación).
El trabajo es el movimiento de un objeto debido a una fuerza aplicada. Un sistema es simplemente la acumulación de elementos dentro de límites. Por lo tanto, la energía calorífica puede describirse como la capacidad de funcionamiento de algo debido al movimiento de sus partículas.
La energía calorífica causa un objeto que tiene una temperatura interna que puede ser medida, cuanto más rápido se mueven las partículas dentro de este sistema, más alta es la temperatura registrada. Debido a que la energía calorífica se debe al movimiento de las partículas, es una forma de energía de movimiento.
Características de la energía calorífica
- La energía calorífica es una parte de la energía total de cualquier objeto.
- El julio es la unidad utilizada para medir la energía calorífica.
- A diferencia de otras formas de energía, la energía térmica es difícil de convertir en otras formas de energía.
- Cuando la energía calorífica se transfiere hacia o desde un objeto, se llama calor.
- La energía calorífica está relacionada con la temperatura de un objeto.
- A diferencia de otras formas de energía, la cantidad de energía calorífica no depende de la cantidad de trabajo que realice un objeto. Aunque no fue el primero en utilizar el término energía calorífica, James Joule tiene el mérito de ser el primero en hablar de pérdida y ganancia de calor.
- El calor y la temperatura no son los mismos, porque la temperatura está relacionada con el calor o el frío que hace.
- La energía calorífica puede ser transferida de tres maneras: convección, conducción y radiación.
- Los impulsores, como los metales, son objetos que permiten que la energía calorífica se mueva fácilmente a través de ellos.
- Los aislantes, como el plástico, son objetos que no permiten que la energía calorífica se mueva fácilmente a través de ellos.
¿Cómo se obtiene la energía calorífica?
La energía calorífica se obtiene de varias maneras:
- Directamente de la naturaleza. Este sería el caso de la energía geotérmica o de la energía solar térmica.
- Energía generada a partir de energía química.
- A través de una reacción exotérmica, como la combustión de algún combustible fósil.
- A través de una reacción de fisión de energía nuclear o de fusión de energía nuclear. Al dividir el núcleo de un átomo, se obtiene una gran cantidad de calor.
- Energía generada por energía eléctrica por efecto Joule o por efecto termoeléctrico.
- Energía calorífica por fricción, como residuo de otros procesos mecánicos o químicos.
Ejemplos y aplicaciones de la energía calorífica
- Una taza de 8 onzas con 60 grados de café tiene más calor energético que una taza de 8 onzas de café a 50 grados.
- Si añadimos hielo a un recipiente de zumo, su temperatura total disminuye y, por lo tanto, la energía calorífica del zumo hace que el hielo desaparezca.
- Una estufa libera energía calorífica cuando quema gas propano.
- La energía calorífica del sol calienta nuestra atmósfera.
- La energía calorífica de una estufa caliente se transfiere a una olla de metal y hace que las moléculas de agua se muevan más rápido, aumentando la temperatura del agua.
¿Cómo funciona la energía calorífica?
La energía calorífica es la expresión de la energía interna de un cuerpo y afecta el movimiento de las partículas que lo componen. Cuando un cuerpo gana calor, el movimiento interno de las partículas aumenta y se vuelven más inestables. También ocurre lo contrario: cuando el cuerpo pierde calor, las partículas se detienen progresivamente hasta que se estabilizan.
Este tipo de energía se transmite de un cuerpo a otro o de un sistema a otro de tres maneras:
Radiación:
En este caso, el calor se desplaza en forma de ondas electromagnéticas. Un ejemplo de ello es la energía solar. También ocurre cuando se enciende la calefacción: el aire se irradia con calor y la temperatura aumenta.
Conducción:
Es cuando un cuerpo más caliente entra en contacto con un cuerpo más frío o con menos calor. De esta manera, se transmite el calor y se equiparan las temperaturas. Esto no puede ocurrir cuando la temperatura inicial es la misma.
Convección:
Es el desplazamiento de partículas que están calientes en un ambiente más frío. Esto sucede con el viento: el aire que se mueve con las partículas calientes hace que parezca aire caliente.
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