¿QUÉ ES EL CALOR: TRANSFERENCIA DE ENERGÍA TÉRMICA? El calor es la transferencia de energía térmica de un objeto a otro. La transferencia de energía térmica puede ocurrir por conducción, convección o radiación. Algunos materiales pueden almacenar más energía que otros.
Para comprender mejor el calor: transferencia de energía térmica ¿QUÉ ES EL CALOR: TRANSFERENCIA DE ENERGÍA TÉRMICA?. El calor es la transferencia de energía térmica de un objeto a otro. La transferencia de energía térmica puede ocurrir por conducción, convección o radiación. Algunos materiales pueden almacenar más energía que otros.
Para comprender mejor el calor: transferencia de energía térmica
¿Qué es la transferencia térmica y cuántos tipos hay?
Modos de transferencia – En general, se reconocen tres modos distintos de transferencia de calor: conducción, convección y radiación, aunque, en rigor, solo la conducción y radiación debieran considerarse formas de transmisión de calor, porque solo ellas dependen exclusivamente de un desequilibrio térmico para producirse.
- Conducción : Es la transferencia de calor que se produce a través de un medio material por contacto directo entre sus partículas, cuando existe una diferencia de temperatura y en virtud del movimiento de sus micropartículas. La transferencia ocurre en todos los estados de la materia y el medio puede ser sólido, líquido o gaseoso, aunque en líquidos y gases solo se da la conducción pura si se excluye la posibilidad de convección. La cantidad de calor que se transfiere por conducción, viene dada por la ley de Fourier, Esta predice que la densidad de flujo de calor sobre el área es igual al cociente entre la diferencia de temperatura con la diferencia de posición en una dirección multiplicada por la conductividad. El área es normal a la dirección de flujo. La ecuación se multiplica por un signo menos para que la densidad de flujo de calor sea positiva cuando la temperatura disminuye. La densidad de flujo de calor tiene unidades de W/m 2 -K en el Sistema SI, Para gases monoatómicos de baja densidad como el neón a bajas presiones se utiliza la ecuación de Chapman-Enskog que es el cociente entre el producto de una constante y la raíz cuadrada que contiene el cociente entre la temperatura absoluta y la masa molar sobre el diámetro de partícula al cuadrado por la integral de colisión que se determina por el parámetro de Lennard-Jones que es un cociente de unidades de cal/W-m 2 -K. Para los líquidos se utiliza las gráficas de conductividad en función de las relaciones relativas de presiones y de las relaciones relativas de temperaturas. A bajas densidades para gas poliatómico se utiliza la ecuación de Eucken que predice que la conductividad es el producto de la viscosidad con la suma entre el cp medio y cuatro quintos del cociente entre la constante universal de los gases y el peso molecular. Esta ley afirma que la velocidad de conducción de calor a través de un cuerpo por unidad de sección transversal, es proporcional al gradiente de temperatura que existe en el cuerpo.
- Los sólidos metálicos o no metálicos poseen un movimiento de electrones libres que son los responsables de la transferencia de calor a través de vibración y traslación. Debido a la menor intensidad de corriente eléctrica en los no metálicos entonces los movimientos de las partículas son más vibracionales. La corriente eléctrica existe por el movimiento de los electrones libres. La conductividad térmica tiene mayor importancia en los sólidos metálicos como el cobre o el aluminio. Es muy bajo para los no metales como la landa de amianto y corcho. En los gases a bajos diámetros son mayores las conductividades porque es mayor el movimiento de las moléculas precisamente las colisiones por lo que se transfiere más la energía térmica. Aumenta con la presión y disminuye cuando baja la presión (cerca del vacío).
- Convección : La transmisión de calor por convección se compone de dos mecanismos simultáneos. El primero, es la transferencia de calor por conducción, debido al movimiento molecular, a la que se superpone la transferencia de energía por el movimiento de fracciones del fluido que se mueven accionadas por una fuerza externa, que puede ser un gradiente de densidad (convección natural), o una diferencia de presión producida mecánicamente (convección forzada) o una combinación de ambas. La cantidad de calor transferido por convección, se rige por la ley de enfriamiento de Newton.
- Radiación : Se puede atribuir a cambios en las configuraciones electrónicas de los átomos o moléculas constitutivas. En ausencia de un medio, existe una transferencia neta de calor por radiación entre dos superficies a diferentes temperaturas, debido a que todas las superficies con temperatura finita emiten energía en forma de ondas electromagnéticas. El calor emitido por una superficie en la unidad de tiempo, viene dado por la ley de Stefan-Boltzmann,
¿Qué es la energía térmica ejemplos?
Ejemplos de energía térmica – 
La calefacción añade energía térmica al aire de una habitación. Algunos ejemplos de energía térmica:
El calor del Sol, irradiado al espacio a su alrededor y que recibimos junto a su luz cada día. El calor que agregamos a la comida al cocinar incrementa enormemente su energía térmica y produce cambios químicos en su composición que nos permiten digerirla con más facilidad. Una calefacción encendida añade energía térmica al ambiente de una habitación, y que nuestro cuerpo absorbe del aire, y la percibimos como calor. Cuando encendemos un fósforo, disparamos una reacción exotérmica, o sea, una reacción que incrementa la energía térmica del sistema, al menos durante el tiempo que tarda en consumirse el fósforo. Algunos fenómenos físicos que generan calor, como la fricción, aumentan la energía térmica de un sistema.
¿Cómo funciona la energía térmica?
La energía térmica es aquella producida por las fuentes energéticas que generan calor y por medio de contacto con combustibles o por efecto de los mecanismos de transmisión de calor, pueden transmitir suficiente energía para llegar a incendiar un material combustible.
¿Cómo se transforma la energía térmica en energía eléctrica?
Un generador termoeléctrico es un dispositivo que convierte el calor en electricidad. Cuando existe una diferencia de temperatura entre dos metales o dos semiconductores se produce entre ellos un flujo de electrones, una corriente eléctrica.
¿Cómo se genera la energía térmica?
Qué es la energía calórica – La energía calórica, por lo tanto, es el tipo de energía que se libera en forma de calor, Al estar en tránsito constante, el calor puede pasar de un cuerpo a otro (cuando ambos tienen distinto nivel calórico) o ser transmitido al medio ambiente. 
A la energía calórica también se la conoce como energía térmica o energía calorífica. Puede servirte: Reacción exotérmica
¿Cómo se llaman los cuerpos que transmiten la energía térmica?
Por su parte, los materiales llamados conductores térmicos transmiten la energía térmica fácilmente.
¿Dónde se utiliza la energía térmica?
Principales usos de la energía solar térmica – Existen varios tipos de sistemas que aprovechan la energía solar térmica, pero su uso principal es la producción de ACS y calefacción para viviendas, También, es apta para calentar agua para procesos industriales y piscinas residenciales. Los principales usos de la energía solar térmica son los siguientes:
Producción de agua caliente sanitaria (ACS) Calefacción por suelo radiante o radiadores Generación de agua caliente para climatización de piscinas de exterior o interior Hornos solares Procesos industriales Generación de electricidad
La energía solar térmica aprovecha la radiación solar para obtener calor, tanto para agua caliente como para calefactar ambientes. De forma habitual, se calienta un fluido que se encarga de transportar esta energía térmica que se intercambiará con agua donde se requiera este consumo energético.
¿Cuáles son las características de la energía térmica?
Características de la energía térmica Se puede transmitir de un cuerpo a otro o un sistema a otro. A medida que el calor se incrementa, la temperatura del cuerpo se eleva. Puede obtenerse de diversas fuentes. Tiene la capacidad de convertirse en otras clases de energía.
¿Cómo se mide la energía térmica?
La energía térmica se mide a través de la temperatura. E T es la energía total de un objeto. es la energía cinética de un objeto.
¿Qué beneficios trae la energía térmica?
La ventaja más evidente radica en su impacto medioambiental ya que la energía térmica solar, al tratarse de una energía 100% inagotable y renovable, no emite sustancias tóxicas ni contaminantes lo que contribuye a reducir las emisiones de efecto invernadero y el uso de combustibles fósiles.
¿Quién creó la energía térmica?
Introducción – En 1809 Thomas Young acuñó el término energía y en 1852 Lord Kelvin propuso su uso en termodinámica. El concepto energía interna y su símbolo aparecieron por primera vez en los trabajos de Rudolph Clausius y William Rankine, en la segunda mitad del siglo XIX, y con el tiempo sustituyó a los términos trabajo interior, trabajo interno y energía intrínseca empleados habitualmente en esa época.
- James Prescott Joule introduciría las definiciones de calor latente y calor sensible.
- La energía térmica representa la energía interna total de un objeto: la suma de sus energías moleculares potencial y cinética.
- Cuando dos objetos con diferentes temperaturas se ponen en contacto, se transfiere energía de uno a otro.
Por ejemplo, si se dejan caer carbones calientes en un recipiente con agua, la energía térmica se transferirá de los carbones al agua hasta que el sistema alcance una condición estable llamada equilibrio térmico, En termodinámica, la energía térmica también conocida como energía interna de un sistema es la suma de las energías cinéticas de todas sus partículas constituyentes, más la suma de todas las energías potenciales de interacción entre ellas.
La energía cinética y potencial son formas microscópicas de energía, es decir, se relacionan con la estructura molecular de un sistema y el grado de la actividad molecular, y son independientes de los marcos de referencia externos; por ello es importante aclarar que la energía interna no incluye la energía potencial debida a la interacción entre el sistema y su entorno, por lo tanto, la energía interna de una sustancia no incluye la energía que esta puede poseer como resultado de su posición macroscópica o su movimiento.
De acuerdo con la teoría atómica, la energía térmica representa energía cinética de moléculas que se mueven rápidamente. La elevación de temperatura corresponde a un incremento en la energía cinética promedio de las moléculas. Como la energía térmica representa la energía de átomos y moléculas que constituyen un objeto, a menudo se le llama energía interna.
Desde el punto de vista atómico, la energía interna puede incluir no solo la energía cinética de las moléculas, sino también la energía potencial (generalmente de naturaleza eléctrica) debido a las posiciones relativas de los átomos dentro de las moléculas. A un nivel macroscópico, la energía interna corresponde a fuerzas no conservativas como la fricción.
Al nivel atómico, sin embargo, la energía es parcialmente cinética y potencial, y las fuerzas correspondientes son conservativas. Se usa el símbolo para la energía interna. Durante un cambio de estado del sistema, la energía interna podría cambiar de un valor inicial a uno final, El cambio en energía interna se denota como, Cuando se agrega cierta cantidad de calor a un sistema y este no realiza trabajo durante el proceso (por lo que ), la energía interna aumenta en una cantidad igual a ; es decir,, Cuando el sistema efectúa un trabajo expandiéndose contra su entorno y no se agrega calor durante ese proceso, sale energía del sistema y disminuye la energía interna: es positivo, es cero y este no realiza trabajo durante el proceso (por lo que ), la energía interna aumenta en una cantidad igual a ; es decir,, Si hay tanto transferencia de calor como trabajo, el cambio total de energía interna es: (Primera ley de la termodinámica) Esto puede reacomodarse de la siguiente manera: Esto significa que cuando se agrega calor a un sistema, una parte de esta energía agregada permanece en el sistema, modificando su energía interna en una cantidad ; el resto sale del sistema cuando este efectúa un trabajo contra su entorno. Puesto que W y Q pueden ser positivos, negativos o cero, puede ser positiva, negativa o cero para diferentes procesos. La primera ley de la termodinámica es una generalización del principio de conservación de la energía para incluir la transferencia de energía como calor y como trabajo mecánico.
¿Dónde se transforma la energía térmica?
Ejemplos de conversión de energía calorífica en electricidad – La energía calórica puede transformarse en otras formas de energía, por ejemplo, se transforma en electricidad o energía eléctrica. Esta conversión se realiza en:
Centrales térmicas convencionales. Utilizan combustibles fósiles ( carbón, petróleo o gas natural ). Centrales nucleares. Son plantas de energía nuclear. Utilizan uranio y plutonio.Plantas de energía geotérmica. Obtienen el calor del interior de la Tierra,Plantas de energía solar térmica. La energía calorífica se obtiene de forma natural. Se obtiene de la radiación solar,
¿Cuáles son los materiales termoeléctricos?
¿Qué es un material termoeléctrico? Como ya mencionamos, un material termoeléctri- co es aquel que tiene la capacidad de convertir el calor en energía eléctrica, y su funcionamiento se debe al efecto del mismo nombre.
¿Cuáles son los mecanismos de transferencia de calor?
La transferencia de calor se puede realizar por tres mecanismos físicos: conducción, convección y radiación, que 1 Page 2 Mecanismos de transferencia de calor se ilustran en la figura 1.
¿Cuántos mecanismos de transferencia de calor existen?
La transferencia de calor se puede realizar por tres mecanismos físicos: conducción, convección y radiación, que 1 Page 2 Mecanismos de transferencia de calor se ilustran en la figura 1.