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Energía térmica

Energía térmica

Si hablamos de energía térmica estamos haciendo referencia a la energía de todas las partículas que forman un cuerpo. Por otro lado, el cambio en la temperatura en el cuerpo indica el aumento o la disminución de la energía interna. De esta manera, cuando hacemos referencia a ganancia o pérdida de dicha energía durante el proceso, estamos hablando del calor.

La energía térmica también se denomina energía termoeléctrica, y es aquella que participa en los procesos caloríficos que se dan cuando cuerpos con distinta temperatura se ponen en contacto. La energía que se transmite de un cuerpo a otro a raíz de esta diferencia es lo que llamamos energía térmica.

Energía térmica

¿Cómo se adquiere la energía térmica?

Este tipo de energía puede ser adquirida por medio de diferentes canales. Entre ellos podemos mencionar los siguientes:

  • La naturaleza y el Sol.
  • Por medio de reacciones exotérmicas por medio de la combustión de algún combustible.
  • Mediante la reacción nuclear. En este caso la misma puede esta originada por fisión o por fusión.
  • El efecto joule. Hace referencia al momento en que el conductor circula corriente eléctrica y la energía cinética de los electrones se transforma por los choques que experimentan las cargas eléctricas del cuerpo.
  • Finalmente puede ser adquirida por medio del rozamiento, como consecuencia de procesos químicos o mecánicos.

¿Qué es la energía calórica o calorífica?

Si bien estos conceptos se suelen emplear como sinónimos de energía térmica, no necesariamente son cosas equivalentes.

Cuando hablamos de energía calórica estamos haciendo referencia a la emanación de calor en sus fenómenos caloríficos. Entonces podemos distinguir la energía térmica del calor. La primera se encuentra ligada al calor y la temperatura. Pero debemos tener en cuenta que el calor es la medida de la energía térmica. Entonces, podemos decir que mientras mayor es el calor que puede irradiar un cuerpo, mayor es la capacidad de energía térmica que posee.

Por otro lado, cuando hablamos de temperatura estamos haciendo referencia a la sensación de calor. Es decir que podemos percibir el nivel de energía térmica que posee un cuerpo en determinado momento.

Cómo se transfiere la energía térmica

Podemos hacer referencia a tres mecanismos principales por medio de los cuales este tipo de energía puede ser transmitido. Por un lado tenemos la conducción, por otro la convección y finalmente la radiación.

Energía térmica

  • Conducción. En este caso la transmisión de energía en forma de calor se pasa desde una parte de un cuerpo a otra parte del mismo. También puede transmitirse de un cuerpo a otro, cuando ambos están en contacto. En estos casos no se desplazan las partículas del cuerpo de manera apreciable.
  • Convección. Este mecanismo permite que el calor se transfiera de un punto a otro dentro de un fluido, un gas o un líquido. Esto sucede cuando se mezcla una proporción del fluido con otro. En la convección natural, el movimiento del fluido se genera por diferencias en las densidades que surgen por la diferencias en las temperaturas. Por su parte, en la convección forzada, el movimiento se genera por medios mecánicos. Cuando la velocidad forzada es relativamente baja, los factores de convección libre, así como las diferencias de densidad y temperatura, tienen una gran influencia.
  • Radiación. Se trata de la transmisión de energía térmica de un cuerpo a otro sin necesidad que los mismos se encuentren en contacto. Esto se genera por medio del movimiento de ondas a través del espacio.

En algunas oportunidades, los tres mecanismos de transferencia se presentan de manera simultánea. Sin embargo, cualquiera de ellos puede predominar sobre los demás.

Cualquiera sea el mecanismo por medio del cual el calor se transfiere, la velocidad de enfriamiento de los cuerpos es proporcional a la diferencia de temperaturas entre el mismo y el ambiente en el que se encuentra.

Ventajas y desventajas de la energía térmica

Este tipo de energía, como en la gran mayoría de los casos, tiene algunas ventajas y desventajas que debemos mencionar.

Ventajas

Energía térmicaPor el lado de las ventajas podemos mencionar como ejemplo las siguientes:

  • Las instalaciones que se deben realizar para poder generar este tipo de energía suelen ser las más económicas de construir y poner en marcha.
  • Por otro lado, se trata de una fuente de energía que por medio de procesos muy simples puede generar energía eléctrica.
  • Se trata de una fuente de energía renovable, ya que podemos obtener la generación de calor de diferentes maneras. Incluso podemos obtenerlo de medios naturales como es la luz del sol.
  • La energía térmica se puede prolongar en el tiempo. Esto no ocurre en el caso de la energía que proviene de combustibles fósiles.
  • Este tipo de energía es rentable porque es sencillo generarla, a diferencia de lo que ocurre con otras.
  • Si generamos energía por estos mecanismos, vamos a poder hacer un gran ahorro no solo de agua, sino además de electricidad.
  • Si miramos el plano social, podemos decir que hace una gran contribución al desarrollo sostenible.
  • Permite extender la distribución de energía eléctrica a aquellas zonas que las centrales eléctricas no abastecen.
  • Finalmente, si hablamos de precios para los consumidores, podemos decir que es relativamente económica en comparación con otros tipos de energía.

Desventajas

Energía térmicaPero como dijimos antes, ese tipo de energía también posee algunas desventajas. Entre las mismas podemos mencionar:

  • Tiene un alto porcentaje de contaminación. Esto se debe a que se emiten constantemente gases de efecto invernadero en el proceso de su generación.
  • Las emisiones de vapor y calor que emanan de las plantas térmicas tienen un impacto negativo en el clima del lugar donde se localizan.
  • El agua que se emplea en el proceso de generación de energía no puede ser reutilizada porque se contamina.
  • Cuando se hace uso de tecnología nuclear, los residuos radioactivos son bastante importantes.
  • Si se emplean combustibles fósiles, la generación a largo plazo de esta energía está directamente relacionada con la cantidad de reservas de estos combustibles que son finitos.
  • Por otro lado, los ecosistemas fluviales se ven muy afectados. Se trata de espacios en los cuales se vierte el agua caliente que se produce en las centrales.
  • La generación de este tipo de energía libera contaminantes con el dióxido de carbono.
  • La construcción de centrales térmicas demora muchos años y el traslado de energía a largas distancias puede ser algo complejo.

Principales usos de la energía térmica

Los usos de la energía térmica son casi innumerables. Es uno de los tipos de energía más extendidos. Pero a modo de ejemplo podemos mencionar algunos de los más relevantes o más conocidos.

  • Generación de potencia en motores.
  • La generación de electricidad para uso doméstico, así como también industrial.
  • Se emplea en plantas de reciclado para materiales plásticos.
  • Es aplicada en los incineradores para quemar residuos.

Energía térmica y otros tipos de energías naturales

Energía solar térmica

Cuando hablamos de energía solar térmica estamos haciendo referencia a uno de los muchos tipos de energía renovable que podemos encontrar.

Energía térmica

La misma se genera por medio de la transformación de energía solar en energía térmica. Lo que hace para funcionar es emplear la radiación que emana directamente del sol para calentar diferentes fluidos. Este calentamiento se lleva a temperaturas que van entre los 40 y los 50 grados.

Energía geotérmica

Como mencionamos antes, la obtención de energía térmica puede provocar un daño ambiental. El mismo es generado por la liberación de dióxido de carbono, emisiones contaminantes y los residuos radioactivos en el caso de la energía nuclear. Por otro lado, las plantas generadoras de energía pueden provocar contaminación porque emplean combustibles como el petróleo o productos derivados del mismo.

Energía térmica

A diferencia de esto, la energía geotérmica se obtiene del interior de la Tierra. Esto se hace de manera natural y por lo tanto podemos hablar de energía renovable. En este caso podemos decir que es una energía limpia porque no genera ningún impacto negativo en el ambiente, o al menos no lo hace de forma significativa.

Energía eléctrica

Podemos llegar a transformar la energía térmica en energía eléctrica por medio de diferentes procesos. Una manera es hacerlo por medio de combustibles fósiles. Estos logran generar electricidad por medio de la energía calorífica que se produce en el proceso de combustión de diésel, carbón, gas natural, o cualquier otro aceite pesado.

Energía térmica

 

La energía eléctrica surge como resultado de una diferencia potencial entre dos puntos. Esto posibilita la creación de una corriente eléctrica entre ambos, cuando los mismos entran en contacto con un conductor eléctrico.

Energía química

Finalmente tenemos el caso de la energía química. Se trata de un tipo de energía que es liberada en forma de calor y que surge por el contacto de un cuerpo de mayor temperatura y uno de menor temperatura. También puede ser generada por medio de diferentes procesos o situaciones como mencionamos más arriba.

Energía térmica

La energía química surge por los enlaces químicos, es decir que se trata de una energía que se produce por medio de reacciones químicas.

Dicho todo esto podemos decir que la energía térmica tiene un uso muy amplio, de hecho se la utiliza en muchos de los procesos que vemos a diario. Sus beneficios son bastante importantes, y si bien tiene algunas desventajas, podemos decir que las mismas son superadas por las ventajas que tiene este tipo de energía respecto a otras fuentes.