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¿Qué es el calor, definición de calor como una forma de energía? Propiedades de la energía térmica, información sobre los efectos del calor.

Durante muchos años, los científicos se han preguntado acerca de la naturaleza del calor. En el siglo XVIII, algunos científicos propusieron que el calor era un fluido invisible e ingrávido llamado calórico. Según esta teoría, el calórico se empapa en un objeto cuando se calienta y se drena cuando se enfría. Podría fluir de objetos más cálidos a otros más fríos. Esta teoría explicaba algunas de las cosas que la gente había observado sobre el calor. Por ejemplo, el calor de la llama de una vela encendida fluirá hacia una barra de metal que se mantiene sobre la llama.

Pero esta teoría no explicaba por qué las masas de sustancias no cambiaban cuando se calentaban o enfriaban. En 1798 los experimentos realizados por Thompson demostraron que el calor no podía ser un fluido, ni ningún tipo de materia. 40 años después, James Prescott Joule realizó una serie de experimentos que demostraron que los objetos en movimiento producían calor. De hecho, todos estamos familiarizados con este efecto. Por ejemplo, cuando te frotas las manos, se calientan. O, cuando martillas una pieza de metal, se calienta.

Al mismo tiempo, los científicos descubrieron que la energía debe usarse para producir movimiento. Finalmente Joule concluyó que el calor es una forma de energía . Otros científicos que trabajaban en ese momento habían sugerido que la materia está formada por pequeñas partículas llamadas átomos y moléculas. Se concluyó que “el calor está relacionado con el movimiento de moléculas o átomos, o el calor mismo es movimiento molecular” . La fricción también produce energía térmica. El trabajo realizado para vencer la fricción entre las superficies aparece como energía térmica.

La energía térmica hace que los átomos o moléculas de una sustancia se muevan más rápido y choquen entre sí con mayor frecuencia. Por lo tanto, el calor dado a un objeto se almacena en el movimiento de las moléculas y la energía cinética de sus moléculas aumenta. Por otro lado, cuando una sustancia pierde calor, el movimiento molecular disminuye y la energía cinética de las moléculas disminuye. Dado que las moléculas son muy pequeñas, no es posible observar el cambio de velocidad de las moléculas cuando un objeto se calienta o se enfría. Pero un simple experimento puede darte una idea sobre el movimiento molecular cuando un objeto se calienta o se enfría.

EFECTOS DEL CALOR

El calor puede causar un cambio en:
a- la temperatura de un cuerpo
b- el tamaño de un cuerpo
c- el estado físico de un cuerpo
d- la constitución química de un cuerpo
e- el estado eléctrico de un cuerpo

¿La energía térmica se convierte en otra energía?

El calor se puede convertir en otras formas de energía, como el trabajo mecánico. También ocurre lo contrario: el trabajo mecánico se puede convertir en energía térmica. Aunque hay una pérdida durante estos cambios, la energía no se destruye por completo según el principio de conservación de la energía. La rama de la ciencia que se ocupa de estos cambios se llama termodinámica.

Leyes de la Termodinámica.

Hay dos leyes principales que obedecen los fenómenos termodinámicos.

1. La cantidad de energía que se pierde al convertir energía térmica en otro tipo de energía es igual a la cantidad de energía que se pierde en el caso contrario, es decir, cuando otra energía se convierte en energía térmica.
2. Si no se realiza trabajo adicional, el calor no pasa del ambiente en el que se encuentra a un ambiente más cálido por sí solo. Esto significa que la temperatura cambia espontáneamente de caliente a frío. Para transmitir calor en la dirección opuesta, necesitamos trabajar con una energía separada.

La energía distinta de la energía mecánica, como  la energía eléctrica  , la energía química también se puede convertir en energía térmica. La cocina eléctrica es uno de los principales ejemplos de ello.

Máquinas Térmicas.

Los elementos principales de la termodinámica son máquinas que convierten el calor en energía mecánica. Estas se llaman máquinas térmicas. Las máquinas de vapor, motores de gasolina y diesel, turbinas de vapor, turbinas de gas son las más importantes de estas máquinas.