Energía térmica:la raíz del asunto
La energía térmica es la energía interna de un sistema debido al movimiento aleatorio de sus átomos y moléculas. Cuanto más rápido se mueven estas partículas, mayor será la energía térmica.
Modos de transferencia de calor
Hay tres formas principales en que se transfiere la energía térmica:
1. Conducción: Esto ocurre cuando el calor se transfiere a través del contacto directo entre objetos.
* Qué sucede con las moléculas: Las moléculas de movimiento más rápido en un objeto más caliente chocan con moléculas de movimiento más lento en un objeto más frío. Esta colisión hace que las moléculas más lentas se aceleren, aumentando su energía térmica. Las moléculas más rápidas, a su vez, disminuyen ligeramente.
2. Convección: Esto implica la transferencia de calor a través del movimiento de fluidos (líquidos o gases).
* Qué sucede con las moléculas: Los fluidos más cálidos y menos densos aumentan mientras los fluidos más fríos y densos se hunden. Esto crea un movimiento circular que transfiere el calor. Las moléculas mismas se mueven con el flujo del fluido, llevando energía térmica con ellas.
3. Radiación: Esto implica la transferencia de calor a través de ondas electromagnéticas.
* Qué sucede con las moléculas: Las moléculas dentro de un objeto más caliente vibran y emiten radiación electromagnética. Cuando estas ondas golpean un objeto más frío, hacen que las moléculas en ese objeto vibren más, aumentando su energía térmica.
Puntos clave
* Conservación de energía: La energía térmica se conserva durante la transferencia. No se crea ni se destruye, acaba de mover de un lugar a otro.
* Cambio de temperatura: La transferencia de energía térmica a menudo resulta en un cambio en la temperatura. Los objetos más calientes pierden energía térmica y se enfrían, mientras que los objetos más fríos obtienen energía térmica y calentamiento.
Ejemplo
Imagine poner una cuchara fría en una taza de café caliente.
* Conducción: Las moléculas de movimiento más rápido en el café caliente chocan con las moléculas de movimiento más lento en la cuchara fría. Esto hace que las moléculas de la cuchara se aceleren, haciendo que la cuchara sea más cálida.
* Convección: A medida que el café se enfría ligeramente, algunas de sus moléculas más cálidas y menos densas aumentan, mientras que las moléculas más frías se hunden. Esto crea una corriente de convección que transfiere el calor por todo el café.
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