Energía mecánica frente a energía térmica
La energía mecánica y la energía térmica son dos formas de energía. Estos conceptos son muy críticos en campos como los sistemas mecánicos, los motores térmicos, la termodinámica e incluso la biología. Es fundamental tener una comprensión clara de estos dos conceptos para dominar estos campos. En este artículo, vamos a discutir qué son la energía mecánica y la energía térmica, sus definiciones, las similitudes y diferencias entre la energía mecánica y la energía térmica.
Energía mecánica
La energía es un concepto no intuitivo. El término “energía” se deriva de la palabra griega “energeia” que significa operación o actividad. En este sentido, la energía es el mecanismo detrás de una actividad. La energía no es una cantidad directamente observable. Sin embargo, se puede calcular midiendo las propiedades externas. La energía se puede encontrar en muchas formas. La energía mecánica es una de esas formas de energía. La energía mecánica se puede dividir en dos tipos diferentes de energías. La energía cinética es la forma de energía que provoca los movimientos. La energía potencial es la forma de energía que se produce debido a la ubicación del objeto. La propiedad básica de la energía mecánica es que siempre provoca un movimiento dirigido y no aleatorio del objeto como un todo. Si ninguna fuerza externa, excepto la fuerza conservativa, actúa sobre un objeto colocado dentro de un campo de fuerza conservativo, la energía mecánica total del objeto es constante. Más simplemente, la ley de conservación de la energía establece que en un sistema aislado, que solo está sujeto a fuerzas conservativas, la energía mecánica es constante. La energía potencial puede tomar formas tales como energía potencial gravitacional, energía potencial eléctrica y energía potencial elástica. En un sistema conservado, solo son posibles las conversiones de energía. Cuando aumenta la energía potencial, la energía cinética disminuye y viceversa.
Energía térmica
La energía térmica, también conocida como calor, es una forma de energía interna de un sistema. La energía térmica es la causa de la temperatura de un sistema. La energía térmica se produce debido a los movimientos aleatorios de las moléculas del sistema. Todo sistema que tenga una temperatura por encima del cero absoluto tiene una energía térmica positiva. Los átomos en sí mismos no contienen ninguna energía térmica. Los átomos tienen energías cinéticas. Cuando estos átomos chocan entre sí y con las paredes del sistema, liberan energía térmica en forma de fotones. Calentar tal sistema aumentará la energía térmica del sistema. Cuanto mayor sea la energía térmica del sistema, mayor será la aleatoriedad del sistema.
¿Cuál es la diferencia entre energía térmica y energía mecánica?
• La energía mecánica es el movimiento ordenado de las moléculas como una sola unidad. La energía térmica es el movimiento aleatorio de las moléculas.
• La energía mecánica se puede convertir al 100% en energía térmica, pero la energía térmica no se puede convertir completamente en energía mecánica.
• La energía térmica no puede realizar trabajo, pero la energía mecánica sí puede realizarlo.
• La energía mecánica tiene dos formas principales, a saber, energía cinética y energía potencial. La energía térmica tiene una sola forma.
