energia termica

Fisico

2022

Spieghiamo cos'è l'energia termica, come si ottiene e quali sono le sue caratteristiche. Inoltre, cos'è l'energia calorica.

I molti usi dell'energia termica includono la protezione dal freddo e la cottura dei cibi.

Cos'è l'energia termica?

L'energia termica o l'energia termica è il grado di Energia interno contenuto in un sistema termodinamico in equilibrio (un corpo, un insieme di particelle, a molecola, ecc.) e che è proporzionale alla sua temperatura assoluto.

In altre parole, l'energia termica è ciò che genera il movimento interno e casuale particelle di un corpo (cioè è equivalente alla Energia cinetica), che aumenta o diminuisce per trasferimento di energia, solitamente sotto forma di calore o da lavoro.

La temperatura di a sistema e la sua capacità di generare lavoro (movimento, ecc.) dipende dalla sua energia termica. Questo perché, come tutte le forme di energia, può essere trasformata, trasmessa o conservata in una certa misura.

Ciò implica che l'energia termica è anche responsabile della stati di aggregazione della materia, poiché a livelli energetici più elevati, maggiore agitazione delle particelle costituenti del questione e meno possibilità di condividere uno spazio limitato.

Le particelle di a liquido sono più energici di quelli di a solido, e quelli di a gas molto più di quelli di un liquido. Per questo motivo generalmente possiamo riscaldare (cioè introdurre energia termica) un solido e portarlo allo stato liquido, e continuare a riscaldarlo per portarlo allo stato gassoso.

La perdita o il guadagno di energia termica è ciò che definisce il riscaldamento o il raffreddamento di un corpo o di un sistema. Tuttavia, i seguenti concetti non devono essere confusi:

  • Temperatura. È l'energia cinetica media delle particelle di un corpo o di un sistema.
  • Calore. È il trasferimento di energia interna da un corpo o sistema a un altro, come prodotto di una differenza di temperatura.
  • Energia termica. È l'energia totale delle molecole all'interno di un corpo o sistema.

Caratteristiche dell'energia termica

L'energia termica può essere trasmessa da un sistema all'altro.

Come tutti i sistemi termodinamici tendono a equilibrio termale con il suo ambiente, questa energia deve poter essere trasmessa da un corpo all'altro o da un corpo all'altro. ambiente, e lo fa attraverso tre meccanismi essenziali:

  • Guida. Il trasferimento di energia avviene per contatto tra corpi, senza scambio di materia.
  • Convezione. Il trasferimento di energia avviene attraverso il movimento di a fluido (liquidi o gas). Se, ad esempio, si mescolano due fluidi, quello a temperatura più alta cede calore all'altro, per convezione.
  • Radiazione. L'energia viene trasferita senza bisogno di contatto fisico e per mezzo di onde elettromagnetiche. Ad esempio, il sole trasmette energia termica per irraggiamento.

Come si ottiene l'energia termica?

Una bevanda calda ci conforta perché introduce energia termica nel nostro organismo.

L'energia termica può essere ottenuta in molteplici modi, attraverso diverse fonti che forniscono calore. Così, ad esempio, il riscaldamento in inverno è una fonte di energia termica che cede calore e che il nostro corpo assorbe per riscaldarsi.

Il calore fornito dal riscaldamento deriva dalla trasformazione di energia elettrica nell'energia termica, cioè, le fonti di questo tipo di energia possono essere alimentate da altre forme di energia. Ad esempio, l'energia termica può essere ottenuta da reazioni chimiche, specialmente quelli di riduzione dell'ossido o combustione.

Quando accendiamo un fuoco, quando nutriamo e digeriamo il cibo, o quando mescoliamo certe cose acidi e certo metalli, stiamo dando luogo a una reazione chimica (o biochimica, nel nostro corpo) che ci permette di aumentare la nostra energia interna e, quindi, la nostra energia termica.

Vantaggi e svantaggi dell'energia termica

La gestione dell'energia termica è un grande vantaggio per il umanità, poiché ci dà la possibilità di controllare la temperatura del nostro corpo e dello spazio che abitiamo, e garantisce comfort o addirittura sopravvivenza in ambienti climatici ostili.

Ma allo stesso tempo, l'energia termica può portare a scenari incontrollati, in cui il calore innesca reazioni di combustione che possono produrre disastricome incendi, soffocamenti o reazioni chimiche impreviste.

Esempi di energia termica

Il riscaldamento aggiunge energia termica all'aria in una stanza.

Alcuni esempi di energia termica:

  • Il calore del sole, irradiato allo spazio intorno a lui e che riceviamo insieme al suo luce tutti i giorni.
  • Il calore che aggiungiamo al cibo quando cuciniamo ne aumenta notevolmente l'energia termica e produce cambiamenti chimici nella sua composizione che ci permettono di digerirlo più facilmente.
  • Una stufa accesa aggiunge energia termica all'ambiente di una stanza, e che il nostro corpo assorbe dal aria, e lo percepiamo come calore.
  • Quando accendiamo un fiammifero, accendiamo un reazione esotermica, cioè una reazione che aumenta l'energia termica del sistema, almeno durante il tempo metereologico ci vuole tempo per consumare il fosforo.
  • Alcuni fenomeni fisici che generano calore, come attrito, aumentare l'energia termica di un sistema.

Energia termica ed energia termica

In termini generali, si parla di energia termica e calorica senza ulteriori distinzioni, poiché entrambi i termini sono sostanzialmente sinonimi.

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