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ENERGIASAE

Energía Termica: Ejemplos, Ventajas & Mas

La Energía térmica es una manifestación de la energía en forma de calor. Todos los materiales y los átomos que forman todas sus moléculas están en un continuo movimiento ya sea trasladándose. Este movimiento implica que los átomos tengan una energía cinética determinada a la que Nosotros llamamos calor, energía térmica o energía calorífica.

Si se aumenta la temperatura a un elemento aumenta su energía térmica; pero no siempre que se eleva la energía térmica de un cuerpo aumenta su temperatura Ya que en algunos cambios de fase (de líquido a gas, por ejemplo) la temperatura se mantiene.

Por ejemplo, al calentar un vaso de agua, poco a poco le vamos dando energ√≠a t√©rmica y as√≠ va en aumento su temperatura, pero cuando llega a los 100¬ļC, la energ√≠a t√©rmica que le suministramos a partir de este momento se utiliza para cambiar de fase (de l√≠quido a gas, es decir, a vapor de agua) pero no para Elevar m√°s su temperatura.

Unidad de medida de la energía térmica

Las unidades que se usan para medir la energía térmica son las mismas que se utilizan para medir energía porque no deja de ser una forma de energía.

La energ√≠a se mide en julios (J) seg√ļn el sistema internacional. Aunque cuando se trata de la energ√≠a calorifica tambi√©n se suele utilizar las calor√≠as (cal). Una calor√≠a es una cantidad de energ√≠a que se necesita para hacer Elevar un grado cent√≠grado un gramo de agua. Una calor√≠a equivale a unos 4.18 julios.

Balance de energia termodinamica

El Balance de la energ√≠a al igual que la base de la materia es una derivaci√≥n matem√°tica de la «Ley de la conservaci√≥n de la energ√≠a» (Primera Ley de La Termodin√°mica), es decir «La energ√≠a no se crea ni se destruye, solo se transforma». El balance de energ√≠a es un principio f√≠sico fundamental as√≠ como la conservaci√≥n de masa, que es aplicado para poder determinar las cantidades de energ√≠a que se intercambia y se acumula dentro de un sistema.

La velocidad a la que el calor se transmite depende básicamente de dos variables: La diferencia de temperatura entre los cuerpos calientes y fríos y superficie disponible para hacer el intercambio de calor a. También influyen más factores como la geometría y algunas propiedades físicas del sistema y si existe un fluido, las condiciones de flujo.

Los fluidos envío procesado necesitan calentarse o también enfriarse. Los ejemplos más típicos de ellos son la eliminación de calor durante algunas operaciones de fermentación utilizando agua de refrigeración y el calentamiento del medio original a la temperatura de esterilización mediante vapor.

Depositos de energia termica

Los dep√≥sitos de energ√≠a t√©rmica pueden ser: Sumideros de Calor o fuentes de calor seg√ļn la direcci√≥n de la transferencia de calor sea hacia ellos o destellos. Como resultado de esa transferencia de calor se produce una disminuci√≥n o m√°s bien Un aumento de energ√≠a interna del dep√≥sito.

En general, los depósitos de energía térmica son unos sistemas cerrados que se caracterizan por:

– Las √ļnicas interacciones dentro de ellos son las t√©rmicas.
РLos cambios que ocurren dentro de los depósitos son irreversibles.
– Su temperatura debe estar uniforme y constante durante el proceso.

Dibujos de energia termica

Estos son algunos dibujos de energía térmica haciendo una breve representación de ella misma.

Dibujos de energia termica 2

Dibujos de energia termica 3

Dibujos de energia termica 4

Dibujos de energia termica

Ventajas de la energía termica

  • Las materias primas utilizadas para producir energ√≠a t√©rmica son fondos o recursos agotables.
  • Las plantas de energ√≠a t√©rmica no son amigables con el medio ambiente y las plantas emiten contaminantes t√≥xicos como la ceniza, el di√≥xido de carbono y el di√≥xido de azufre.
  • La capacidad de las plantas t√©rmicas depende de la calidad del carb√≥n o vaselina. Rara vez produce el nivel √≥ptimo.
  • Las m√°quinas y calderas en plantas t√©rmicas son complejas y complicadas. Por lo tanto, la aparici√≥n de problemas mec√°nicos es m√°s frecuente, el costo de mantenimiento es alto.
  • El mantenimiento y costo recurrente es alto.
  • Puede ser rentable a corto plazo. Rara vez viable a largo plazo.
  • Tiene una vida √ļtil m√°s corta.
  • Es muy dif√≠cil mantener un suministro √≥ptimo durante un largo per√≠odo.

Desventajas de la energía térmica

  • El costo inicial de construcci√≥n es comparativamente m√°s barato. Debido a la cercan√≠a de las √°reas urbanas, otros costos son m√≠nimos.
  • Las centrales t√©rmicas se completan en pocos a√Īos. Generalmente se ubican cerca de las √°reas urbanas.
  • La energ√≠a t√©rmica depende del carb√≥n, el petr√≥leo o el gas natural, que son todos de suministro constante.
  • Los proyectos de energ√≠a t√©rmica generalmente se desarrollan en regiones planas, por lo que el alcance de la expansi√≥n es ilimitado.
  • Los proyectos de energ√≠a t√©rmica pagan dividendos desde el principio.
  • A diferencia de los proyectos hidroel√©ctricos, donde la ubicaci√≥n geogr√°fica es muy importante, las plantas t√©rmicas pueden ubicarse en √°reas adecuadas donde pueden ocurrir da√Īos ambientales m√≠nimos.
  • Las ubicaciones de los proyectos t√©rmicos generalmente se seleccionan en un lugar donde el desplazamiento de personas es m√≠nimo.
  • Por el contrario, las centrales t√©rmicas est√°n ubicadas cerca o no lejos de los centros consumidores. Por lo tanto, la relaci√≥n costo-beneficio es siempre mejor que la energ√≠a hidr√°ulica.

Ejemplos de energia termica

Hervir el agua. Al introducir calor de una llama en un recipiente que contenga agua Cómo podemos Elevar la temperatura al multiplicar la energía térmica del sistema astas y forzar el agua a un Cambio de fase. Mismo ocurre con el hielo: Si lo extraemos del congelador, el calor del ambiente irradiara es el sólido hasta ser del agua líquida nuevamente.

Las chimeneas. Uno de mis ejemplos favoritos es este de la chimenea porque no es más que un lugar en el que se mantiene una combustión de materia orgánica constante para que así la energía calórica producida por el fuego irradia a las habitaciones con juntas y así mantengan caliente la casa.

Los calentadores. Útiles para mantener el agua a una temperatura fascinante, los calentado chicos operan gracias a un conjunto de resistencias metálicas que transforma la energía eléctrica en lo que se conoce como energía calórica, incrementando así la temperatura del agua hasta que llegue al punto de calor debido que tenga ese modelo de calentador.

El sol. La más grande fuente de energía térmica de la que nosotros disponemos, cuyos procesos de combustión constantes irradian grandes cantidades de calor y de luz al universo que nos rodea. Los animales de sangre fría aprovecha esta gran fuente energética, por ejemplo, exponiéndose a la luz solar para así calentar su organismo.

La bomba atómica. Las bombas atómicas y también su versión pacífica, trabes energéticas nucleares, producen reacciones atómicas en cadena para así generar grandes cantidades de energía calórica a partir de la alteración de las energías fundamentales que tiene el átomo.

Los hornos de cocción. Los hornos funcionan a partir de la concentración de energía térmica para así incrementar la temperatura y poder ejercer cambios en los alimentos. Esta energía proviene de lo que es la transformación de energía eléctrica o de la combustión continua del gas natural.

Los termos caseros. Un termo lleno de café caliente con Mac ideal para observar la energía calórica que se irradia y que se conserva. Esto ocurre debido a que el material del termo impide o más bien, reduce considerablemente la radiaccion calorifica y hace perseverar la temperatura del líquido.

El cuerpo humano. Las reacciones qu√≠micas que tienen lugar dentro de nuestro cuerpo, genera una gran cantidad de energ√≠a t√©rmica que permiten mantener nuestra temperatura corporal alrededor de los 37 ¬įC. Es energ√≠a es perceptible y transmisible, de hecho los abrigos funcionan impidiendo la fuga de ese calor a trav√©s de la superficie de nuestra piel.

El roce de las superficies. Tanto la energía cinética como el roce de superficies pueden convertirse en energía calórica menudo, esto ocurre cuando frotamos repetidamente nuestras manos desnudas y sentimos como la fricción hace Elevar la temperatura. Este movimiento incrementa la energía térmica y puede luego ser transmitido por contacto, si aplicamos las manos recién frotadas sobre otra parte del cuerpo, así como se hace en los masajes.

La combustión de materia orgánica. El quemar madera o carbon, o alguna otra sustancia orgánicas inflamables es un método de obtención de energía térmica usual en la historia de la humanidad. De hecho hoy en día empleamos ese calor para hervir agua que a la vez moviliza las turbinas que generan electricidad.

Un motor en funcionamiento. Los motores de combustión interna también generan energía térmica en abundancia, que la explosión controlada en su interior y su flujo eléctrico de Muchas de sus partes como así como el movimiento constante de los pistones hacen transformar en calor toda la energía que manejan. Esta energía térmica puede llegar a percibirse poniendo las manos sobre la capota cuándo el automóvil hay estado encendido o en constante funcionamiento.

La fundición de los metales. En la metalurgia, los sólidos metálicos qué son más trabajados se exponen a temperaturas bastante elevadas en grandes hornos exclusivos para la fundición. Para así lograr incrementar su energía térmica hasta el. Forzar, mujer ejemplo del agua, cambio de fase. Así, el metal deviene líquido y puede llegar a mezclarse o moldearse. Durante el tiempo que tarda en solidificarse y enfriarse nuevamente, el metal irradiará el excedente de la energía térmica al ambiente.

Un bombillo incandescente. El paso de la electricidad en el filamento del bombillo incandescente produce luz, pero también produce el calor: Por eso cuesta cambiar un bombillo que estuvo encendido por mucho rato, superficie acumula bastante energía térmica que irradia el paso de los electrones.

El vapor de agua ambiental. Mayormente en los lugares con mucha humedad ambiental, en que el aire está cargado de partículas de agua, el calor se percibe hicimos más que en lugares que están secos, cuando lugar a una sensación de térmica elevada. Eso se debe a que el agua cuando está en suspensión se calienta y por convención de la energía térmica nos hace percibir el ambiente a más temperatura de la que ya está.

Las aguas termales. Muchos saben que bajo la corteza terrestre hay depósitos de agua sometidos a altas presiones y altas temperaturas, que alborotar hacia la superficie deviene aguas termales. Estos líquidos tienen energía térmica que pueden derretir capas heladas al llegar a la superficie, provocando así grandes chorros de vapor o mejor conocido como geiseres.

Experimentos de energia termica

Experimento #1

Este es uno de los experimentos de energía termina mas fáciles de hacer con tan solo un globo y una vela puedes ver la reacción termina que se produce al transferir energía calorífica al globo.

Descripcion del video:

«Experimento de la clase de Ciencias Naturales de la Benem√©rita Escuela Normal Federalizada de Tamaulipas.»

Experimento #2

Descripción del vídeo: 

«En este experimento podr√°s encontrar la transmisi√≥n de energ√≠a t√©rmica por convenci√≥n y tambi√©n el efecto que causa la energ√≠a t√©rmica o calor√≠fica en otros cuerpos, en este caso que la espiral gire gracias a que las mol√©culas del aire se calientan y el aire se vuelve menos denso, formando as√≠ una corriente de aire ascendente que produce el movimiento.»

Imagenes de energia termica

Imagenes de energia termica 2

Imagenes de energia termica 3

Imagenes de energia termica 4

Imagenes de energia termica 5

Imagenes de energia termica

Imagenes de energia termica

Transferencia de energia termica

Existen tres formas de transmisión de energía térmica de un lugar a otro: conducción, convección y radiación:

Conducción:

En la conducción, energía se transmite en forma de calor como una consecuencia de las interacciones entre moléculas o átomos, aunque no exista transporte de los mismos. Ejemplo, se llega a calentar uno de los extremos de una barra sólida, los átomos de la red cristalina del extremo calentado van a vibrar con mayor energía que los del extremo frío y por la interacción de estos átomos con sus otros átomos vecinos, esta energía se transporta a lo largo de toda la superficie.

Convección:

La convección es básicamente el transporte de energía térmica que se verifica simultáneamente con el transporte del medio propio.

Esta convención surge cuando un fluido se calienta por la parte posterior. Al calentarse se expande aumentándose mientras que el fluido más frío se hunde (pasa a la parte posterior).

Aproximadamente, el calor transmitido por convención desde un cuerpo a sus alrededores es proporcional al área del cuerpo y ala gran diferencia de temperatura entre el fluido y el cuerpo en el que se encuentra inmerso.

La descripción matemática de la convección Es realmente compleja, ya que flujo depende de la diferencia de la temperatura existente en las diferentes partes del fluido y esta diferencia de temperatura mayormente bien afectada por el propio flujo. Es el responsable de las corrientes grandes oceánicas, así como la circulación global de toda la atmósfera.

Radiación:

En la radiación la energía térmica básicamente se transforma a través del espacio en forma de unas ondas electromagnéticas que se mueven a la velocidad de la luz.

La radiaci√≥n t√©rmica, las ondas de radio, ondas luminosas como las ondas de televisi√≥n y los rayos x son todas ellas unas formas de radiaci√≥n electromagn√©tica y difieren entre s√≠, claro √ļnicamente por sus frecuencias o longitudes de onda.

Seg√ļn como dice la ley del enfriamiento de Newton ‚ÄúEn todos los mecanismos de transmisi√≥n de calor, la velocidad de enfriamiento de un cuerpo es aproximadamente proporcional a la diferencia de temperatura que existe entre el cuerpo y el medio que lo rodea‚ÄĚ.

Absolutamente todos los cuerpos emiten y absorben la radiación electromagnética. Los cuerpos que se encuentran en equilibrio con el medio que les rodea En el momento en el que llegan a emitir absorben la energía al mismo ritmo.

La energía térmica irradiada por un cuerpo por la unidad de tiempo, es proporcional al área del cuerpo y a la cuarta Potencia de su temperatura.

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