Tema 2 – La energía térmica en la máquina de vapor

Saberes previos: ¿Has visto aparatos que generen movimiento utilizando, como fuente, el calor? Nómbralos.

Desequilibrio cognitivo: ¿Por qué el calor aplicado al agua puede generar energía cinética (movimiento)?

La energía térmica influye notablemente en la materia, la cual está compuesta de moléculas. Cuando hay energía térmica o calórica, las partículas de la materia se mueven o vibran; lo hacen más rápido cuanto mayor energía calórica exista. Esto equivale a decir, por ejemplo, que las moléculas en el agua caliente tienen mayor movimiento que las mismas moléculas de agua menos caliente.

La energía térmica actúa cuando chocan partículas calientes con partículas menos calientes, y se transmite la energía en forma de calor. Esto se da hasta que exista un equilibrio térmico.

Usos de la energía térmica

La energía térmica tiene un sinfín de aplicaciones, que veremos a continuación.

Aplicaciones domésticas

Estas aplicaciones normalmente emplean la energía térmica, proveniente de la radiación solar. Los paneles solares térmicos, llamados también colectores, capturan la energía radiante del sol y la transforman en calor, para elevar la temperatura del agua; y también transforman la energía solar en otro tipo de energía, como la eléctrica.

Aplicaciones industriales

La energía calórica se emplea para calentar agua y producir vapor. Este mueve turbinas, por ejemplo, para generar electricidad.

Otras aplicaciones

Corresponden a usos experimentales, de investigación, de laboratorio; todas ellas, en búsqueda de optimizar la energía obtenida, almacenarla y regenerarla (evitando su desperdicio).

El desperdicio de la energía térmica se puede observar en muchos motores de vehículos terrestres, aéreos, motores eléctricos que eliminan calor que va a la atmósfera sin reutilizarse.

Glosario: panel solar: Módulo que utiliza la energía solar para convertirla en eléctrica o en calórica.

En este ejemplo de vasos comunicantes, se puede apreciar cómo se transmite el calor desde el recipiente con agua caliente hacia el recipiente con agua fría, hasta equilibrarse la temperatura del sistema.

Ejemplo 1

Resultado: El calor se transmite del recipiente con agua caliente al con agua fría hasta que ambos alcanzan la misma temperatura (equilibrio térmico).