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Energia térmica: o que é e como a usamos? Conceito e Exemplos

O que é energia térmica?

É energia térmica liberado na forma de calor que usamos todos os dias para cozinhar, para nos fornecer aquecimento no inverno, o uso do forno de micro-ondas e, finalmente, em múltiplas atividades que nos permitem viver confortavelmente.

É o tipo de energia que os corpos possuem quando estão expostos ao efeito do calor; cada vez que um corpo recebe calor, as moléculas que fazem parte do objeto eles adquirem essa energia, que gera mais movimento.

É conhecida como energia térmica ou calorífica. e é precisamente o que faz com que os átomos que compõem as moléculas estejam em constante movimento, seja em movimento ou em vibração.

é a energia interna de um sistema termodinâmico em equilíbrio que é proporcional a sua temperatura absoluta e aumenta ou diminui por transferência de energia, geralmente em forma de calor ou trabalho em processos termodinâmicos.

Exemplos de energia térmica

dez casos clássicos transmissão de energia térmica:

  1. Painéis a partir de energia solar.
  2. O microondas.
  3. Gelo em uma taxa de água quente, que derrete por meio de condução de calor.
  4. A transferência de calor convectiva gerada pelo corpo humano quando uma pessoa está descalça.
  5. radiação ultravioleta solar, o processo que determina a temperatura da Terra.
  6. A estufa.
  7. O forno a gás.
  8. O calor emitido por um radiador.
  9. Os grupos geradores, que com motor a combustível fóssil substituem o fornecimento de energia elétrica.

Que vantagens tem?

A energia térmica ou térmica tem muitas vantagens, nomeadamente:

  • A construção de suas instalações é muito econômica.energia termica
  • Como o calor pode ser gerado de diferentes maneiras, é uma fonte de energia renovável.
  • A energia elétrica pode ser convertida através de processos simples.
  • É obtido a partir de recursos naturais, por exemplo, luz solar.
  • Justamente por ser obtido da luz solar, pode se prolongar indefinidamente, ao contrário da energia dos fósseis.
  • Economize muita água e eletricidade.
  • Como é fácil de produzir, é uma energia muito lucrativa.
  • A nível social, a sua contribuição para o desenvolvimento sustentável é altamente visível.
  • É muito útil em áreas rurais, geralmente não muito favorecidas por usinas de energia.
  • Tem um preço acessível para o consumidor.

Que desvantagens tem?

Entre as desvantagens estão:

  • A obtenção e utilização de energia térmica implica um impacto ambiental.
  • Essa energia nem sempre é extraída do sol, pois outras vezes são utilizados combustíveis fósseis, como carvão e petróleo, que emitem uma grande quantidade de gases tóxicos à vida.
  • A combustão libera dióxido de carbono (CO2) e emissões poluentes.
  • Ele pode gerar Chuva ácida e pode alterar o clima com suas emissões térmicas e de vapor.

Em que unidades a energia térmica é medida?

A unidade de energia Sistema Internacional (SI) é o Julho (J); outras unidades são calorias (cal) Isso funciona para medir a quantidade de energia contida nos alimentos.

Uma caloria é a quantidade de energia necessária para um grau centígrado em um grama de água de 14,5 graus centígrados a 15,5ºC. Uma caloria equivale a 4,18 joules.

O calor às vezes é medido em Unidades térmicas britânicas ou Btu.

  • Caloria: é a quantidade de calor que deve ser transferida ou extraída para um grama de água para alterar sua temperatura em 1ºC, e é abreviado Lima.
  • Quilocaloria: é a quantidade de calor que deve ser transferida ou extraída para 1 quilograma de água para alterar sua temperatura em 1°C, e é abreviada kcal.

Por exemplo:

500 calorias são 0,500 quilocalorias porque 500 devem ser divididos por 1.000. 500 quilocalorias são 500.000 calorias porque você tem que multiplicar 500 por 1.000.

Como é produzida a energia térmica?

A energia térmica é produzida naturalmente pelo sol e artificialmente por qualquer combustível, incluindo gás, eletricidade, carvão, petróleo e biodiesel.

Mas não basta gerar energia térmica a partir desses combustíveis.

energia termicaDeve-se notar que A energia é gerada pelo movimento de átomos e moléculas na matéria como uma forma de energia cinética produzida por Esses movimentos aleatórios.

Isso acontece porque quando uma substância é aquecida, suas partículas têm maior energia e consequentemente vibram mais.

Como se transforma?

A luz solar é transformada em energia térmica através de uma série de processos feitos pelo homem, como painéis solares.

A energia térmica é a manifestação de energia na forma de calor, que pode ser transmitida de um corpo para outro por radiação, condução ou convecção.

A transformação de energia é realizada de diferentes maneiras, por exemplo:

  • Através da fotossíntese, as plantas transformam a energia luminosa em energia química.
  • A energia térmica é obtida expondo qualquer objeto aos raios do sol.
  • O fogão a gás butano precisa da energia fornecida pelo gás para aquecer os alimentos.
  • Um fogão elétrico transforma essa eletricidade em calor.
  • A energia térmica passa de corpos quentes para frios quando entram em contato.
  • Quando um combustível queima, ele produz energia térmica.

o que é energia térmica

Nas usinas termelétricas, a energia elétrica é obtida da seguinte forma:

  1. Quando o combustível é injetado na caldeira junto com o ar, ele queima, produzindo calor, e assim a energia química é transformada em energia térmica.
  2. A água, evaporada pelo calor, é forçada a circular pelos tubos da caldeira, por meio de uma bomba.
  3. O vapor passa por uma turbina, fazendo-a girar, e desta forma a energia termomecânica do vapor é transformada em energia mecânica.
  4. A turbina gira o gerador e, assim, transforma energia mecânica em energia elétrica.

Como a energia térmica é armazenada?

O armazenamento de energia térmica é um processo de acumulação de energia que aproveita o calor, aumentando ou diminuindo a temperatura de uma substância, mudando a fase da substância para uma combinação de ambos os mecanismos.

Existem dois mecanismos térmicos para acumular energia.

  1. O primeiro é o calor latente que representa a energia necessária para produzir a mudança de estado de uma substância.
  2. A outra corresponde ao calor sensível e representa a energia necessária para produzir uma mudança de temperatura.
  3. Sobre o mecanismo de calor sensível, o armazenamento de calor latente tem certas vantagens: em uma pequena faixa de temperatura, mais energia pode ser armazenada, o que implica em uma maior densidade de energia.
  4. O mais conveniente é a mudança de fase sólido-líquido porque, embora a mudança de fase líquido-gás seja a de maior densidade de energia, ela também tem uma mudança volumétrica maior.

O que precisamos para produzir energia térmica?

A maneira mais fácil de gerar energia térmica é através do sol (energia solar), mas também pode vir da crosta terrestre.

Esse tipo de energia é gerado pelo movimento de átomos e moléculas na matéria como uma forma de energia cinética produzida por movimentos aleatórios.

A energia térmica produzida graças ao sol é gerada por meio de espelhos que focalizam a radiação da estrela em um líquido que é aquecido para gerar energia; por sua vez, esse vapor gira uma turbina elétrica.

Algumas maneiras de produzir energia solar são as seguintes:

    1. Concentração de raios solares. A concentração de energia solar refere-se a um conjunto de espelhos que seguem o sol e concentram seu calor em um ponto, gerando assim o vapor que aciona uma turbina para produzir eletricidade, mesmo à noite, pois parte do calor é armazenado em óleo. sal derretido
  • Painéis fotovoltaicos. São células fotoelétricas que convertem a luz solar em eletricidade.
  • Térmico. O A energia térmica aproveita os raios do sol para produzir eletricidade e calor. É usado para aquecimento e aquecimento de água em residências, piscinas, cozinhar alimentos, etc.
  • Telhas solares. Produzem eletricidade e calor. Eles são como os painéis fotovoltaicos clássicos e usam silício amorfo ou monocristalino.
  • Existem também sistemas híbridos que combinam o melhor da energia fotovoltaica e térmica para serem mais eficientes.

É um tipo eficiente de energia?

tipos de energia térmicaA energia térmica é altamente eficiente porque, ao produzir eletricidade de forma limpa, sustentável e renovável, reduzir emissão de gases de efeito estufa, naquela afetar o meio ambiente.

Considera-se que o uso eficiente de energia, chamado eficiência energética ou economia de energia, é o objetivo de reduzir a quantidade de energia necessária por fornecer produtos e serviços.

A redução do uso de energia reduz custos de eletricidade e, portanto, resulta em economia financeira para os consumidores.

De acordo com a Agência Internacional de Energia: melhor eficiência energética em edifícios, processos industriais e transporte podem reduzir em um terço as necessidades mundiais de energia em 2050.

Também poderia ajudar a controlar as emissões globais de gases de efeito estufa.

É uma energia renovável ou não renovável?

Toda vez que se trata uma energia que usa a luz solar e a crosta terrestre telhas solares, painéis solares, placas fotovoltaicas e espelhos, é uma energia limpa e sustentável.

Como sabemos que a luz do sol e a natureza são quase ilimitadas, ao contrário do petróleo que é finito, A energia térmica é considerada uma energia renovável.

Um pouco de história sobre energia térmica

Desde Há quanto tempo o homem usa o sol para se aquecer?

Basta colocar suas roupas molhadas no sol para secar, ou aquecer alimentos ao ar livre com luz solar, indica que havia a ideia de que o rei das estrelas estava dentro em si uma energia muito eficiente.

Mas foi no século XIX, quando Os experimentos de Joule e Mayer apontavam o calor como apenas outra forma de energia.

Os dois cientistas percebeu que o calor não só era capaz de mudar a temperatura ou mudar O estado corpo físico, e ainda por cima ele poderia movê-los e fazer o trabalho.

os motores a vapor que desenvolvimento espetacular eles tiveram No final do século XVIII e início do século XIX, foram um bom exemplo desta afirmação.

Desde então o noções de calor e energia foram unidas e o progresso do fa física permitiu, em meados do século XX, encontre um explicação detalhada para essa nova forma de energia que é revelado em fenômenos de calor

sergio koifman

Sobre Sergio Koifman

Sergio Koifman é um renomado biólogo com mais de duas décadas de experiência dedicadas à pesquisa e ao entendimento dos ecossistemas naturais. Seu extenso histórico inclui estudos aprofundados sobre a biodiversidade, conservação e sustentabilidade ambiental. Ao longo de sua carreira, Sergio desempenhou um papel fundamental na preservação da vida selvagem e na promoção de práticas sustentáveis. Sua paixão e compromisso em relação à natureza o tornam uma autoridade respeitada na comunidade científica e um defensor incansável da proteção ambiental. Seu trabalho tem um impacto duradouro na preservação dos ecossistemas e na conscientização ambiental.