1. Expansión de un gas:
* Cómo funciona: Cuando calienta un gas, las moléculas se mueven más rápido, chocando entre sí y las paredes de su recipiente con más frecuencia. Esta mayor presión se puede usar para trabajar, como empujar un pistón en un motor.
* Ejemplo: Un motor de automóvil quema combustible, liberando energía térmica. Este calor aumenta la presión del gas dentro de los cilindros, empujando los pistones hacia abajo y convirtiendo la energía térmica en energía cinética de los pistones en movimiento.
2. Usando un motor de calor:
* Cómo funciona: Los motores de calor usan una diferencia de temperatura para conducir un fluido de trabajo (como vapor o gas) a través de un ciclo. Este ciclo implica expandir y contratar el fluido, convirtiendo parte de la energía térmica en trabajos mecánicos.
* Ejemplo: Las centrales eléctricas usan el calor del quema de combustibles fósiles para hervir agua, generando vapor que impulsa turbinas. Las turbinas giran generadores, produciendo electricidad.
3. Objetos calentados por fricción:
* Cómo funciona: La fricción genera calor, que es energía térmica. Este calor puede aumentar la energía cinética del objeto que experimenta fricción.
* Ejemplo: Frotar tus manos juntas crea calor. Este calor se debe a la fricción, y aumenta la energía cinética de las moléculas en sus manos.
4. Expansión térmica:
* Cómo funciona: La mayoría de los materiales se expanden cuando se calientan. Esta expansión se puede utilizar para crear movimiento mecánico.
* Ejemplo: Una tira bimetálica, hecha de dos metales diferentes con diferentes tasas de expansión, se doblará cuando se calienta. Esta flexión se puede usar para operar un interruptor u otro dispositivo mecánico.
Punto clave: Es importante tener en cuenta que no toda la energía térmica puede convertirse en energía cinética. La segunda ley de la termodinámica establece que no puede convertir el calor por completo en trabajo. Siempre habrá algo de energía perdida para el medio ambiente como calor.
