Definição e exemplos de energia térmica

A maioria das pessoas usa a palavra calor para descrever algo que se sente quente; no entanto, na ciência, as equações termodinâmicas, em particular, o calor é definido como o fluxo de energia entre dois sistemas por meio de energia cinética. Isso pode assumir a forma de transferência de energia de um objeto quente para um objeto mais frio. Em termos mais simples, a energia térmica, também chamada energia térmica ou simplesmente calor, é transferida de um local para outro por partículas que se chocam. Toda matéria contém energia térmica, e quanto mais energia térmica estiver presente, mais quente será o item ou a área.

A distinção entre calor e temperatura é sutil, mas muito importante. O calor refere-se à transferência de energia entre sistemas (ou corpos), enquanto a temperatura é determinada pela energia contida em um sistema (ou corpo) singular. Em outras palavras, calor é energia, enquanto temperatura é uma medida de energia. A adição de calor aumentará a temperatura do corpo, enquanto a remoção do calor diminuirá a temperatura; portanto, as mudanças de temperatura resultam da presença de calor ou, inversamente, da falta de calor.

Você pode medir a temperatura de uma sala colocando um termômetro na sala e medindo a temperatura do ar ambiente. Você pode adicionar calor a uma sala ligando um aquecedor de ambiente. À medida que o calor é adicionado à sala, a temperatura aumenta.

As partículas têm mais energia em temperaturas mais altas e, quando essa energia é transferida de um sistema para outro, as partículas em movimento rápido colidem com as partículas em movimento mais lento. À medida que colidem, a partícula mais rápida transfere parte de sua energia para a partícula mais lenta, e o processo continua até que todas as partículas estejam operando na mesma taxa. Isso é chamado de equilíbrio térmico.

o Unidade SI pois o calor é uma forma de energia chamada joule (J). O calor também é frequentemente medido na caloria (cal), que é definida como "a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de um grama de água de 14,5 graus Celsius para 15,5 graus CelsiusÀs vezes, o calor também é medido em "unidades térmicas britânicas" ou Btu.

Nas equações físicas, a quantidade de calor transferida é geralmente indicada pelo símbolo Q. A transferência de calor pode ser indicada por um número positivo ou negativo. O calor liberado no ambiente é gravado como uma quantidade negativa (Q <0). Quando o calor é absorvido do ambiente, ele é escrito como um valor positivo (Q> 0).

Existem três maneiras básicas de transferir calor: convecção, condução e radiação. Muitas casas são aquecidas pelo processo de convecção, que transfere energia térmica através de gases ou líquidos. Em casa, à medida que o ar é aquecido, as partículas ganham energia térmica, permitindo que se movam mais rapidamente, aquecendo as partículas mais frias. Como o ar quente é menos denso que o frio, ele aumenta. À medida que o ar mais frio cai, ele pode ser aspirado para nossos sistemas de aquecimento, o que novamente permitirá que as partículas mais rápidas aqueçam o ar. Isso é considerado um fluxo circular de ar e é chamado de corrente de convecção. Essas correntes circulam e aquecem nossas casas.

O processo de condução é a transferência de energia térmica de um sólido para outro, basicamente, duas coisas que estão tocando. Podemos ver um exemplo disso quando cozinhamos no fogão. Quando colocamos a panela fria no queimador quente, a energia térmica é transferida do queimador para a panela, que por sua vez esquenta.

A radiação é um processo no qual o calor se move através de lugares onde não existem moléculas e é realmente uma forma de energia eletromagnética. Qualquer item cujo calor possa ser sentido sem conexão direta está irradiando energia. Você pode ver isso no calor do sol, a sensação de calor saindo de uma fogueira a vários metros de distância, e mesmo em o fato de que salas cheias de pessoas serão naturalmente mais quentes que salas vazias porque o corpo de cada pessoa está irradiando calor.