Términos como el de energía térmica, también conocida como energía calorífica o calórica, con los que nos encontramos bastante familiarizados, a veces suscitan dudas o son objeto de confusión. Esta no es la única energía que utilizamos en nuestro día a día, ya que hay múltiples fuentes para producirla. Obtén más información sobre la de ionización, el modelo mecánico, otra de las energías renovables como la bioenergía o puedes hacer click aquí para entender la energía sonora.
Este texto pretende abordar cuestiones esenciales como el modo en que la empleamos, las aplicaciones prácticas que de ella se obtienen y la forma en la que ha cambiado nuestras vidas.
Qué es la energía cinética térmica
La energía térmica es una manifestación de la energía en forma de calor
La totalidad de los materiales y átomos integrantes de sus moléculas se encuentran en continuo movimiento
Dicho movimiento implica que los átomos cuenten con una determinada energía cinética a la que llamamos energía térmica o calor. Puedes tener más información de la energía cinética.
Aunque lo normal es que el aumento de temperatura de un elemento aumente su energía térmica, lo cierto es que no siempre que se eleve la energía térmica de un cuerpo va a aumentar su temperatura, pues en ciertos cambios de estado, como el de líquido a gas, se mantiene la temperatura.
- La energía se mide en Julios según el Sistema Internacional (J). Ahora bien, cuando se trata de energía calórica también suelen utilizarse las calorías (cal)
- Una caloría es la cantidad de energía que se requiere para elevar un 1ºC un gramo de agua. Una caloría equivale a 4.18 julios
- Es fácil de obtener, ya que únicamente se requiere energía cinética, que produce calor. También se obtiene mediante paneles fotovoltaicos
- Es renovable, dado que proviene de un recurso ilimitado
Para qué sirve la energía térmica
El calentamiento de agua mediante paneles solares térmicos es la aplicación doméstica de la energía calórica por excelencia
Otra de sus aplicaciones habituales es la calefacción con suelo radiante
En la cocina también se utiliza este tipo de energía siempre que se trate de cocinas solares
Si bien la energía calórica no se ha explotado convenientemente, los entendidos piensan que en pocos años esta situación experimentará un fuerte cambio. Al igual que ha ocurrido con la energía radiante o electromagnética, que ha cambiado algunas formas de producir energía.
Cómo se genera la energía calorífica: fuentes
- Este tipo de energía se produce a consecuencia del rápido movimiento de átomos y moléculas
- La manera más sencilla de generar energía térmica es a través del Sol , si bien también existe por ejemplo la energía geotérmica
- La energía calórica se puede generar de muchas y muy diversas formas. Baste con pensar simplemente en frotar las manos
- En general, la energía utilizada suele provenir del Sol o de la corteza terrestre. Por ejemplo, la energía solar o la energía luminosa provienen de este. Si quieres saber más de la luminosa, haz click aquí.
- La energía térmica producida gracias al Sol es generada mediante espejos que focalizan la radiación de este astro en un líquido, que se calienta para generar energía. Este vapor, a su vez, hace girar una turbina eléctrica
- La energía geotérmica es extraída de calientes capas de roca de la corteza terrestre. Así, el agua se sobrecalienta de modo natural al estar cercana al núcleo.
- La obtención de energía geotérmica requiere perforar el suelo para acceder al agua, generar con ella vapor y hacer girar una turbina eléctrica. Además estas plantas geotérmicas cuentan con la ventaja de poder reutilizar los materiales
Imágenes de energía calorífica
Transmisión de la energía calórica
Existen 3 formas de transmitir energía térmica de un lugar a otro:
- Por conducción. La energía se transmite en forma de calor a consecuencia de las interacciones entre moléculas o átomos, a pesar de que no exista transporte de los mismos
- Por convección. Se concreta en el transporte de energía térmica verificado de manera simultánea con el transporte del medio propio
- Por radiación. La energía térmica básicamente es transformada a través del espacio en forma de unas ondas electromagnéticas cuyo movimiento coincide con el de la velocidad de la luz
Ventajas y desventajas de la energía calórica
Entre las principales ventajas y desventajas de la energía del calor se encuentra el que se trate de una energía que:
VENTAJAS
- Es renovable
- Puede producir multitud de productos
- Puede convertirse en energía eléctrica y sirve para el funcionamiento de gran cantidad de máquinas que precisan electricidad, entre otros muchos usos
- Se encuentra ampliamente disponible
DESVENTAJAS
- El impacto ambiental que implica su obtención y utilización
- La necesidad del uso de combustibles fósiles, como el carbón y el petróleo, para trabajar esta energía, que desprenden una enorme cantidad de gases tóxicos. No en vano, su combustión produce la liberación de dióxido de carbono (CO2) y emisiones contaminantes
Energía calorífica ejemplos
Existen muchos ejemplos de energía calórica, por lo que nos vamos a limitar a relacionar algunos de los más significativos:
Hervir agua
Una chimenea
El propio sol
El mismo cuerpo humano
Otros: los calentadores, la bomba atómica, los hornos de cocción, los termos caseros, la combustión de materia orgániza, el roce de las superficies, un motor en funcionamiento, un bombillo incandescente, la fundición de los metales, las aguas termales, el vapor de agua ambiental,…
Energía térmica para niños
Los adultos de hoy tenemos que asumir el reto de educar a las nuevas generaciones en los valores ecológicos que les permitan afrontar en el futuro las consecuencias de los daños medioambientales que ya se han producido.
Que los niños se conciencien desde pequeños de la necesidad de contrarrestarlos, así como de poner en marcha iniciativas destinadas a la sostenibilidad del planeta, es una labor que se verá facilitada si cuentan con nociones como puedan ser los distintos tipos de energía existentes.
Solo así sabrán reconocer aquellas energías más limpias y que no comprometan la ya de por sí delicada salud del mundo en el que vivimos. Adaptar los temarios a sus distintas edades e involucrarlos en entretenidos experimentos caseros como el que viene a continuación constituyen algunos ejemplos de cómo lograrlo.
Experimentos con energía calorífica
Ahora vamos a sugerir la realización de un interesante y divertido experimento doméstico con calor que podréis realizar desde casa (adoptando siempre las debidas medidas de precaución).
El Globo Térmico
El objetivo de este experimento se basa en descubrir cómo hacer que un globo no explote en presencia del calor
Materiales necesarios:
Dos globos
Un encendedor o fósforos
Agua
Una vela
Pasos a seguir:
- Infla un globo con aire y a continuación hazle un nudo
- Acércale al globo un encendedor o una vela encendida
- Coge el segundo globo y agrégale una cantidad de agua pequeña. Seguidamente , ínflalo y hazle un nudo
- Acerca un encendedor al globo durante aproximadamente dos segundos
¿Qué va a pasar?
Pues sencillamente que vas a poder comprobar que:
- El primer globo explotó al incidir directamente el fuego en la goma y quemarla, razón por la que se rompió con facilidad
- El segundo globo no explotó, dado que el agua que contenía lo protegió de la explosión, puesto que el calor de la llama no fue capaz de quemar la goma, debido a que el calor de esa llama se transfirió al agua por conducción
- La explicación no es otra que ciertos líquidos como el agua cuentan con una propiedad conocida como capacidad calorífica
- La capacidad calorífica es la capacidad de absorber energía en forma de calor con el fin de aumentar su temperatura en 1ºC
- Debido a que hay bastante agua en el interior del globo, se necesita una llama más grande para calentarla (mayor energía) y más tiempo
Posts de interés:
- Más información sobre la energía extraída de los átomos.
- Energía eólica – https://tiposdeenergia.online/eolica/
- Todo sobre la energía potencial aquí.
- Leer más sobre la energía hidráulica.
- ¿Es renovable la energía química?
- En este link todo acerca de la energía mareomotriz.
Vídeo sobre la energía térmica:
Fuentes y Referencias
