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Energía Térmica o Calórica

La energía térmica o calórica es aquella que trabaja con la liberación del calor, y aunque es un tipo de energía del cual se habla poco, es sumamente utilizada y aprovechada en la actualidad. Con muchos PROs y CONTRAs que continuan siendo estudiados y utilizados, veremos en detalle:

Qué es la Energía Térmica o Calórica

La energía térmica o energía calórica, es aquel tipo de energía que es liberada en forma de calor gracias a procesos termodinámicos donde varía la temperatura de un objeto A con respecto a otro objeto B o al medio que lo rodea.

Esta energía calorífica es utilizada a diario, de hecho, la usamos para cocinar, calefaccionar nuestra casa, para tener agua caliente, realizar soldaduras, y mucho más, ya que muchas veces es producto secundario de otros tipos de energía como la energía eléctrica o la energía solar.

En los procesos termodinámicos, la energía térmica se manifiesta en forma de calor o trabajo.

Podemos decir que es la suma de las energías cinética y potencial de un objeto a nivel molecular, lo que representa la energía interna de un sistema (siempre tomando en cuenta las leyes de la Termodinámica).

Todos los cuerpos son capaces de tener energía calórica, ya que cada vez que estos son expuestos a altas temperaturas adquieren este tipo de energía. Igualmente podemos decir que le esta energía es capaz de ser transmitida entre dos cuerpos que se encuentran a temperaturas diferentes, lo que quiere decir que ambos cuerpos mantienen un nivel calórico diferente del otro.

Sin lugar a dudas, el calor es una forma de energía que se mantiene en un tránsito constante, lo que significa que si un cuerpo cualquiera se mantiene a un determinado nivel calórico, el calor puede transmitirse al medio ambiente que le rodea.

Un ejemplo de esta energía es lo que ocurre cuando dos cuerpos entran en contacto, y uno se encuentra a menor temperatura que el otro. Para este caso, el calor contenido en el cuerpo más caliente es transmitido al cuerpo más frío, al punto en que ambos llegan a tener la misma temperatura.

Características de la Energía Térmica o Calórica

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  • Este tipo de energía termina siendo parte del cuerpo del que emana la fuente de calor.
  • Se conoce al Julio (Jules) como la medida usada dentro del área de la energía térmica.
  • Diferente de otras energía, lo cual la hace difícil para convertirla a otra forma de energía.
  • Guarda una relación muy estrecha con la temperatura.
  • En el momento donde se transfiere esta energía de un cuerpo a otro, se le empieza a llamar calor.
  • El método más rápido de propagar el calor es mediante el empleo o uso de algún metal, usando un método denominado conducción.
  • Se considera una manifestación interna de los cuerpos.
  • Tiene la singularidad de ir de un cuerpo a otro.
  • Es una energía que puede obtenerse de diferentes fuentes.
  • Puede convertirse a otras clases de energía, sin embargo, es algo difícil de manejar.

Energía Calórica Ejemplos

energia calorifica

Es fácil hallar ejemplos de la energía térmica en nuestro día a día, ya que de hecho necesitamos calor en muchas de nuestras actividades diarias y es donde la energía calórica entra en juego. Estos son algunos de los ejemplos más prominentes del uso de esta energía:

  • Hervir agua: En el momento en el cual se introduce calor que proviene de una llama hacia un recipiente u olla con agua la temperatura puede aumentar, a la vez que aumenta la energía interna del sistema.
    Muchas veces el calor generado en el agua hace que esta cambie de estado, o sea que pase de estado líquido a estado gaseoso. De forma igual ocurre si el agua se encuentra en forma de hielo o estado sólido, ya que cuando se saca del congelador, el calor que se encuentra en el ambiente derrite el hielo hasta que este vuelve finalmente a estar en estado líquido, o agua.
  • Las chimeneas: una chimenea puede ser un ambiente especial para que ocurra una reacción constante de combustión de un tipo de materia orgánica, que es la leña. De esta misma forma la energía calórica del fuego puede afectar la temperatura de la habitación manteniéndola caliente.
  • Calentadores: estos artefactos mantienen el agua a una temperatura muchas veces agradable para las personas. Los calentadores trabajan con un grupo de resistencias eléctricas de metal que realizan una transformación de energía eléctrica a energía térmica, aumentando la temperatura del agua al punto deseado.
  • El Sol: esta es la fuente de energía térmica más grande que existe en el sistema solar, el cual se encuentra en combustión constante e irradia grandes cantidades de energía lumínica y de calor. Todos los seres vivos del planeta aprovechan esta fuente de energía para calentarse en algunas ocasiones, como por ejemplo, los cocodrilos que la usan para calentar sus cuerpos.
  • Las reacciones atómicas: las bombas atómicas, y muchas de las reacciones nucleares que se pueden producir para fines pacíficos en reactores, tienden a generar enormes cantidades de calor.
  • Termos caseros: un termo casero cualquiera es capaz de mostrar la energía térmica que irradia con tan solo tocarlo, o también podemos apreciar la energía térmica que conserva, cuando tomamos su contenido y vemos que sigue caliente.
    El trabajo del termo es reducir la irradiación de calor para así mantener caliente la bebida o líquido que este contiene.
  • Hornos industriales o para cocinar: los hornos trabajan de tal manera que concentran la energía térmica e incrementan la temperatura de manera consecuente. En los hornos industriales se usan los métodos de Reducción Directa y de Arco Eléctrico. En los caseros, la energía viene de la combustión de gas natural, o por una resistencia, como lo sería en el caso de los hornos eléctricos. Los alimentos se cocinan gracias al efecto de esta energía.
  • Planchas eléctricas o las antiguas planchas que se calentaban con el fuego para luego alisar la ropa arrugada.
  • Todas aquellas maquinarias que se mueven o funcionan con vapor de agua.

Ventajas de la Energía Térmica

  • Cuando ponemos en perspectiva el costo inicial de la construcción es mucho menor si lo comparamos con otras. Todo esto es gracias a que tiene a las áreas urbanas más cercanas, e incluso otros costos son menores.
  • Las centrales del tipo térmico son completadas en unos pocos años, y casi siempre se encuentran ubicadas cerca de las áreas urbanas.
  • Casi siempre este tipo de energía tiende a depender de un componente llamado carbón, a veces del petróleo, y en otros casos del gas naturales, los cuales se hallan constantemente.
  • Los proyectos de energía térmica  casi siempre son desarrollados en áreas planas, lo cual les permite un alcance y posibilidades de expansión respetables.
  • Casi siempre los proyectos de energía térmica pagan dividendos desde el comienzo.
  • Las plantas térmicas pueden ubicarse en las áreas adecuadas donde los daños ambientales suelen ser mínimos.
  • Sus ubicaciones suelen ser seguras y alejadas de las grandes zonas urbanas, por lo que representan poco riesgo para las comunidades circunsdantes.
  • Es renovable.
  • Puede producir gran cantidad de productos.
  • Se puede convertir en energía eléctrica, que sirve para hacer funcionar máquinas que requieren electricidad, prender motores, etc.

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Desventajas:

  • Muchas de las materias primas que se usan para producir energía térmica, tales como leña y petróleo, son escasas o recursos agotables.
  • Las plantas de energía térmica son problemáticas con el medio ambiente debido a su poder contaminante ya que tienden a emitir contaminantes tóxicos como el dióxido de carbono, la ceniza y el dióxido de azufre.
  • El costo de los mantenimientos es algo alto ya que las calderas y máquinas en las plantas generadoras de calor son muy complejas y complicadas. Por ende, es frecuente la aparición de problemas mecánicos por lo que el mantenimiento y el costo recurrente es elevado.
  • Pueden ser rentables en el corto plazo, pero rara vez su viabilidad a largo plazo logra ser factible.
  • Por lo general este tipo de plantas tienen una vida útil muy corta.
  • La obtención y utilización de esta energía implica un impacto ambiental.
  • Para trabajar esta energía, se debe usar combustibles fósiles, como el carbón y el petróleo, que desprenden una gran cantidad de gases tóxicos para la vida.
  • La combustión libera dióxido de carbono (CO2) y emisiones contaminantes.

Una opción limpia, aunque cara, para generar energía calórica, es usar la energía solar, la cual es una fuente inagotable de energía térmica.

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