Menu

Usina Nuclear Isar, Alemanha

Piscina de combustível nuclear usado

Turbina de uma usina nuclear

Energia térmica

Energia térmica

A energia térmica (também energia calórica) é a manifestação de energia na forma de calor. Em todos os materiais, os átomos que compõem suas moléculas estão em movimento contínuo, movendo-se ou vibrando. Esse movimento implica que os átomos tenham uma certa energia cinética que chamamos de calor, energia térmica ou energia térmica. De certa forma, energia calorífica é a energia interna de um corpo.

A energia interna de um sistema termodinâmico pode ser alterada de duas maneiras: executando trabalhos no sistema e trocando calor com o meio ambiente. A energia que o corpo recebe ou perde no processo de troca de calor com o meio ambiente é chamada quantidade de calor ou simplesmente calor.

Transmissão de energia térmica

A energia térmica pode ser transmitida de um corpo para outro seguindo as leis da termodinâmica de três maneiras diferentes:

  • Transmissão de calor por radiação.
  • Transmissão de energia térmica por condução.
  • Transmissão de energia térmica por convecção.

A energia da radiação térmica é transmitida através de ondas eletromagnéticas. É a maneira pela qual a energia térmica vem do Sol. O principal exemplo deste caso é encontrado em instalações de energia solar térmica, que aproveitam a radiação solar para aquecer a água. A água quente obtida nessas instalações solares é normalmente usada para aquecimento e para uso como água quente sanitária.

A transmissão de energia térmica por condução ocorre quando um corpo quente está em contato físico com outro corpo mais frio. A energia é sempre transmitida do corpo quente para o corpo frio. Se ambos os corpos estiverem na mesma temperatura, não haverá transferência de energia. Quando tocamos um pedaço de gelo com a mão, parte da energia térmica da nossa mão é transferida para o gelo, então sentimos frio.

energia térmica

A transmissão de energia térmica por convecção ocorre quando moléculas quentes são movidas de um lado para o outro. Seria o caso do vento, capaz de mover moléculas com certa energia térmica de um lado para outro.

Unidade de medida de energia térmica

As unidades para medir energia térmica são as mesmas que são usadas para medir energia, pois ainda é uma forma de energia.

A energia é medida em Joules (J) de acordo com o sistema internacional. Embora quando se trata de energia térmica, calorias (limão) também são frequentemente usadas. Uma caloria é a quantidade de energia necessária para elevar um grama de água em graus centígrados. Uma caloria equivale a 4,18 joules.

O calor na fase muda

Se um corpo for abastecido com energia térmica, aumente sua temperatura. Por outro lado, se produz energia térmica para o exterior, esfria. Isso acontece desde que esse corpo não esteja mudando de fase. Ou seja, durante a transformação de sólido em líquido, de líquido em gás e vice-versa, a variação de calor não implica uma mudança de temperatura até que a transformação seja concluída.

Um exemplo desse fenômeno pode ser observado com a água. Se a água líquida é fornecida com calor, ela aumenta a temperatura para 100 graus Celsius, o que ferve. A partir desta temperatura, todo o calor fornecido é usado para alterar o estado líquido para gás (vapor de água). Nesse momento, a temperatura permanecerá constante até que toda a água seja vapor. Quando toda a água é vapor, a temperatura pode continuar a subir.

A energia necessária para a transição de fase de uma unidade de massa de uma substância é chamada calor específico da transformação de fase. De acordo com o processo físico que ocorre durante a transformação de fase, eles podem liberar o calor da fusão, o calor da evaporação, o calor da sublimação (sublimação), o calor da recristalização, etc. As transformações de fase ocorrem com uma mudança abrupta na entropia, que é acompanhada pela liberação ou absorção de calor, apesar da constância da temperatura.

Importância da energia térmica na energia nuclear

No campo da energia nuclear, as propriedades da energia térmica são de importância vital. Acima de tudo, em usinas nucleares e, especificamente, dentro de reatores nucleares.

No processo de fissão nuclear dos átomos de urânio, uma grande quantidade de energia é liberada na forma de calor. Graças às propriedades discutidas acima, essa energia pode ser aproveitada executando diferentes transformações de energia. Existem tipos de reatores, por exemplo, reatores de água fervente que aproveitam o calor para realizar uma transformação de fase e obter vapor de um circuito secundário de água. Com o vapor, uma turbina a vapor será ativada para obter eletricidade.

valoración: 4.1 - votos 108

Referências

Última revisão: 3 de fevereiro de 2020