Energía térmica frente a temperatura
La energía térmica y la temperatura son dos conceptos discutidos en física. Estos conceptos son ampliamente utilizados y discutidos en termodinámica y calor. Los conceptos de energía térmica y temperatura juegan un papel muy importante en campos como el calor y la termodinámica, la ingeniería mecánica, la química física, la física, la astronomía y varios otros campos. En este artículo, vamos a discutir qué son la energía térmica y la temperatura, sus definiciones, las aplicaciones de la energía térmica y la temperatura, las dimensiones y unidades de la energía térmica y la temperatura y, finalmente, las similitudes y diferencias entre la energía térmica y la temperatura.
Energía térmica
La energía térmica, más comúnmente conocida como calor, es una forma de energía. Se mide en julios. La energía térmica es una energía interna para un sistema dado. La energía térmica es la causa de la temperatura de un sistema. Todo sistema que tenga una temperatura por encima del cero absoluto tiene una energía térmica positiva. La energía térmica se produce debido a los movimientos aleatorios de las moléculas, átomos y electrones del sistema. Los átomos en sí mismos no contienen energía térmica, pero tienen energías cinéticas. Cuando estos átomos chocan entre sí y con las paredes del sistema liberan energía térmica en forma de fotones. Calentar dicho sistema aumentará la energía térmica del sistema.
La energía térmica es una forma de energía aleatoria que no puede realizar trabajo cuando se considera el sistema completo. Cuanto mayor sea la energía térmica de un sistema, mayor será la aleatoriedad del sistema. La energía térmica se puede convertir en energía mecánica utilizando un motor térmico. En teoría, la energía térmica no se puede convertir en energía mecánica con una eficiencia del 100%. Esto se debe al incremento de entropía universal debido al ciclo de la máquina térmica.
Temperatura
La temperatura es la propiedad térmica medible de un sistema. Se mide en Kelvin, Celsius o Fahrenheit. La unidad SI para medir la temperatura es Kelvin.
La energía térmica de un sistema es proporcional a la temperatura absoluta del sistema. Si el sistema está en el cero absoluto (cero kelvin), la energía térmica del sistema también es cero. Sin embargo, un objeto que tiene una temperatura más alta puede transportar menos energía térmica. Esto se debe a que la energía térmica depende de la masa del objeto, la capacidad calorífica del objeto y la temperatura del objeto.
¿Cuál es la diferencia entre temperatura y energía térmica?
• La energía térmica no es una cantidad medible directamente, mientras que la temperatura es una cantidad medible.
• La temperatura de un objeto puede tomar valores negativos según el sistema de unidades utilizado para medir la temperatura, pero la energía térmica de un sistema no puede ser negativa.
• La temperatura se mide en Kelvin mientras que la energía térmica se mide en julios.
• Un objeto puede perder o ganar energía térmica en una transición de estado sin cambiar la temperatura del sistema.
