O que é energia térmica?
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:
- Painéis a partir de energia solar.
- O microondas.
- Gelo em uma taxa de água quente, que derrete por meio de condução de calor.
- A transferência de calor convectiva gerada pelo corpo humano quando uma pessoa está descalça.
- radiação ultravioleta solar, o processo que determina a temperatura da Terra.
- A estufa.
- O forno a gás.
- O calor emitido por um radiador.
- 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.
- 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?
Mas não basta gerar energia térmica a partir desses combustíveis.
Deve-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 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.
Nas usinas termelétricas, a energia elétrica é obtida da seguinte forma:
- 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.
- A água, evaporada pelo calor, é forçada a circular pelos tubos da caldeira, por meio de uma bomba.
- O vapor passa por uma turbina, fazendo-a girar, e desta forma a energia termomecânica do vapor é transformada em energia mecânica.
- A turbina gira o gerador e, assim, transforma energia mecânica em energia elétrica.
Como a energia térmica é armazenada?
Existem dois mecanismos térmicos para acumular energia.
- O primeiro é o calor latente que representa a energia necessária para produzir a mudança de estado de uma substância.
- A outra corresponde ao calor sensível e representa a energia necessária para produzir uma mudança de temperatura.
- 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.
- 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:
-
- 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?
A 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