Termodinâmica.
Transformação de energia

Energia térmica I combustão.
Efeitos da termodinâmica

Usina de energia solar
Termelétrica

Energia térmica

Energia térmica

Energia térmica é a energia liberada na forma de calor. Também pode ser chamado de energia térmica. De uma maneira mais técnica, podemos definir a energia térmica como parte da energia interna de um sistema termodinâmico em equilíbrio que é proporcional à sua temperatura absoluta e é aumentada ou diminuída pela transferência de energia.

A energia térmica pode ser transformada usando um motor térmico (uma usina termoelétrica usa energia térmica para gerar eletricidade); ou em trabalho mecânico (por exemplo, um carro, avião ou motor de navio).

A obtenção de energia térmica pode implicar um impacto ambiental. Se a energia térmica é obtida por certas fontes de energia não renovável, como, por exemplo, pela combustão de combustíveis fósseis ou energia nuclear, o impacto ambiental é negativo.

Durante a combustão de combustíveis fósseis, emissões de dióxido de carbono (CO2) e poluentes são liberadas. Por outro lado, o uso da energia nuclear também traz outras desvantagens: essa fonte de energia gera resíduos radioativos que devem ser controlados. Além disso, o uso da terra das usinas de geração de energia e os riscos de contaminação devido a acidentes no uso dos materiais envolvidos, como derramamentos de óleo ou derivados petroquímicos, devem ser levados em conta.

Por outro lado, a energia térmica pode ser obtida através de fontes de energia renováveis, como energia solar térmica. A energia solar térmica pode capturar a radiação solar e convertê-la em energia através de coletores solares.

A energia térmica pode ser obtida de várias maneiras:

  • Pode ser obtido diretamente da natureza. Seria o caso da energia geotérmica ou da energia solar térmica.
  • Energia gerada a partir de energia química,
  • Pode ser obtido por uma reação exotérmica, como a combustão de algum combustível fóssil.
  • A energia térmica pode ser gerada através de uma reação de energia nuclear de fissão ou energia de fusão nuclear. Ao dividir o núcleo de um átomo, obtém-se uma grande quantidade de calor.
  • Energia gerada por energia elétrica por efeito Joule ou por efeito termoelétrico
  • Energia térmica devido ao atrito, como um resíduo de outros processos mecânicos ou químicos.

Conversão de energia térmica para outras formas de energia

Energia térmica ou energia térmica podem ser convertidas em outros tipos de energia. As principais formas de conversão de energia são conversão em energia mecânica e conversão em energia elétrica.

Conversão de energia térmica em energia mecânica

O aquecimento de um gás a um volume constante aumenta a energia cinética média das partículas que o compõem. Ao mesmo tempo, o gás aquecido aumenta a pressão nas paredes do recipiente que as contém. Neste momento, o gás adquiriu energia potencial, em um nível macroscópico, e assim pode, eventualmente, se expandir e ser capaz de realizar trabalho mecânico, como comumente acontece em máquinas térmicas, como motores térmicos ou motores a vapor.

 

A energia potencial adquirida pelo gás é devida à energia térmica fornecida a ele. A aquisição de energia térmica pelo gás é confirmada pelo fato de que o gás aumenta sua temperatura. Se o gás puder se expandir, ele faz um trabalho e, portanto, consome parte da energia que adquiriu e resfriou.

Conversão de energia térmica para eletricidade

A energia térmica pode ser transformada em outras formas de energia, por exemplo, é transformada em eletricidade ou energia elétrica.

Esta conversão de energia térmica em energia mecânica é realizada em usinas termoelétricas e termonucleares. O gás das usinas termelétricas é aquecido pela queima de combustíveis fósseis (geralmente carvão ou gás natural). Em usinas termonucleares, o gás é aquecido pelo uso de energia nuclear. Eles também são conhecidos como usinas nucleares. Ambos os tipos de usinas usam vapor no processo de conversão de energia.

Outro tipo de plantas capazes de gerar eletricidade são usinas de energia geotérmica e usinas de energia solar termodinâmicas. Nestes casos, a energia térmica é obtida naturalmente. Na energia geotérmica, o calor é obtido do interior da Terra. Na energia solar térmica, a energia térmica é obtida da radiação solar.

Obtenção de energia térmica por radiação solar

A radiação solar pode ser convertida em energia térmica por diferentes métodos. Energia térmica solar dessas aplicações. Abaixo, 3 exemplos: O forno solar, coletores solares e usinas de energia solar.

O forno solar é um número maior de espelhos, controlado por computador de acordo com o movimento do sol, de modo que os raios incidentes são refletidos no espelho côncavo central, que é o ponto focal comum. No ponto focal, a temperatura pode subir para 4000 ° C. Esta energia térmica já é útil para a fusão de metais, fornos de aquecimento ou água (usinas térmicas solares).

Coletores solares. Os coletores solares são painéis de alumínio escurecidos que absorvem a radiação solar e a convertem em calor através de um circuito fechado de água. Em casas na posição geográfica favorável, ele pode atender 90% das necessidades de água quente (apartamentos e piscinas de aquecimento, água sanitária). Em lugares menos quentes, a recuperação de energia é econômica apenas se substituir o consumo de eletricidade.

 

Usina de energia solar: usinas de energia solar térmica concentram a radiação solar em um ponto com a ajuda de espelhos. Neste ponto, concentra uma grande quantidade de energia térmica que é usada para gerar vapor. Turbinas são ativadas com o vapor gerado, convertendo energia térmica em energia mecânica. As turbinas gerarão eletricidade de maneira similar a como usinas nucleares ou térmicas fazem.

As diferenças entre estes três tipos de centrais de energia é o combustível utilizado para a energia térmica. A energia solar, a energia nuclear por fissão de átomos de urânio e combustão de combustíveis fósseis, respectivamente

Unidade de medida de energia térmica

As unidades de medição de energia térmica são as mesmas unidades usadas para medir energia, uma vez que 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 calorífica, as calorias também são comumente usadas (cal). Uma caloria é a quantidade de energia necessária para elevar um grama de centígrado de água. Uma caloria é igual a 4,18 joules.

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Última revisão: 13 de abril de 2017

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