<\/p>\n\n\n\n
- O que \u00e9 energia t\u00e9rmica? Diferen\u00e7a entre interna e t\u00e9rmica<\/li>
- F\u00f3rmulas e C\u00e1lculos da energia t\u00e9rmica<\/li>
- Como \u00e9 produzida a energia t\u00e9rmica? Para que ela serve?<\/li>
- Energia t\u00e9rmica \u00e9 renov\u00e1vel? Vantagens e Desvantagens de cada tipo<\/li><\/ol>\n\n\n\n
- Estudando para as provas? Conhe\u00e7a nosso Simulado gratuito<\/a>, que pode ser personalizado com as mat\u00e9rias que voc\u00ea mais precisa!<\/li><\/ul>\n\n\n\n
O que \u00e9 energia t\u00e9rmica?<\/h2>\n\n\n\n
Energia t\u00e9rmica \u00e9 uma forma de energia<\/strong> que est\u00e1 diretamente associada \u00e0 temperatura absoluta<\/strong> de um sistema<\/strong> e pode se expressar em forma de calor<\/strong>. Contudo, temperatura, calor e energia t\u00e9rmica n\u00e3o s\u00e3o as mesmas coisas.
<\/p>\n\n\n\nPara compreender o que iremos estudar aqui, leia o artigo sobre<\/strong> calorimetria<\/a> e depois sobre termodin\u00e2mica<\/a> antes de continuar<\/strong>! Todos esses conceitos j\u00e1 foram diferenciados l\u00e1!
<\/p>\n\n\n\nA grosso modo, a temperatura de um corpo \u00e9 medida pela vibra\u00e7\u00e3o <\/strong>das mol\u00e9culas, contudo, elas n\u00e3o realizam apenas esse movimento. H\u00e1 tamb\u00e9m os movimentos de rota\u00e7\u00e3o e transla\u00e7\u00e3o,<\/strong> como os da Terra, o que se expressa como energia cin\u00e9tica<\/strong>.
<\/p>\n\n\n\nA energia potencial<\/strong> tamb\u00e9m est\u00e1 contida em um corpo, pois a velocidade desses movimentos pode se dar em diferentes sentidos e dire\u00e7\u00f5es, nunca sendo feito tudo ao mesmo tempo. Tamb\u00e9m h\u00e1 uma faixa de possibilidades antes de atingir o 0 absoluto.
<\/p>\n\n\n\nPor fim, alguns sistemas podem se expressar termicamente por radia\u00e7\u00e3o, como a luz solar, o fogo, entre outros.
<\/p>\n\n\n\n- Por isso, a energia t\u00e9rmica<\/strong> costuma ser definida como a soma das energias cin\u00e9ticas <\/strong>microsc\u00f3picas de todas as part\u00edculas constituintes, com a energia potencial<\/strong> e a energia dos f\u00f3tons t\u00e9rmicos<\/strong> (radia\u00e7\u00e3o) de um sistema, al\u00e9m de todos os fen\u00f4menos termodin\u00e2micos que podem ocorrer e derivar disso.<\/li><\/ul>\n\n\n\n
O calor<\/strong>, nada mais \u00e9 que a transfer\u00eancia de energia t\u00e9rmica<\/strong> entre sistemas, por causa de uma diferen\u00e7a de temperaturas. Assim, ele pode ser transmitido por radia\u00e7\u00e3o, condu\u00e7\u00e3o ou convec\u00e7\u00e3o<\/strong>; processos que voc\u00ea encontra descritos no artigo sobre calorimetria<\/a>.
<\/p>\n\n\n\nDe maneira mais rigorosa, conclu\u00edmos que essa energia corresponde \u00e0 diferen\u00e7a entre seu dado estado atual e a energia que ela apresentaria se estivesse no zero absoluto<\/strong> (repouso total da mat\u00e9ria, um \u201ccongelamento\u201d extremo).<\/p>\n\n\n\n
Energia interna e Energia T\u00e9rmica<\/h3>\n\n\n\n
Visto tudo isso, percebe-se que o conceito \u00e9 complexo, podendo ser confundido com energia interna<\/strong>. Por\u00e9m, energia interna \u00e9<\/strong> a forma de energia contida em um sistema exclusivamente por sua temperatura<\/strong>, enquanto a t\u00e9rmica abrange mais fen\u00f4menos.<\/strong>
<\/p>\n\n\n\nApesar dessa diferen\u00e7a, os gases ideais<\/strong> n\u00e3o apresentam intera\u00e7\u00e3o (energia potencial) entre suas part\u00edculas. Por isso, exclusivamente nesse tipo<\/strong> de sistema, a energia interna corresponde \u00e0 t\u00e9rmica.\u00a0<\/strong>
<\/p>\n\n\n\n- Neste artigo<\/strong>, trataremos ambas como sin\u00f4nimo.<\/li><\/ul>\n\n\n\n
F\u00f3rmulas da Energia T\u00e9rmica<\/h2>\n\n\n\n
Nos gases ideais, a energia cin\u00e9tica translacional<\/strong> \u00e9 a que se expressa majoritariamente. De acordo com a teoria cin\u00e9tica dos gases<\/strong>, ent\u00e3o, a energia t\u00e9rmica <\/strong>poder\u00e1 ser calculada por meio da seguinte f\u00f3rmula:<\/strong>
<\/p>\n\n\n\n![\"f\u00f3rmula-da-energia-t\u00e9rmica-que-\u00e9-igual-a-energia-cin\u00e9tica\"](\"https:\/\/beduka.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2020\/10\/f\u00f3rmula-da-energia-t\u00e9rmica-que-\u00e9-igual-a-energia-cin\u00e9tica.jpg\")
<\/figure><\/div>\n\n\n\nSendo:
<\/p>\n\n\n\n- ECIN = energia cin\u00e9tica m\u00e9dia (J)<\/li>
- KB = constante de Boltzmann (1,38.10-23 J\/k)<\/li>
- T = temperatura (em K<\/a>\u00b0<\/a>)<\/li><\/ul>\n\n\n\n
Essa equa\u00e7\u00e3o vem do Teorema da Equiparti\u00e7\u00e3o da Energia. Segundo ele, cada grau de liberdade (cada poss\u00edvel dire\u00e7\u00e3o de movimento das mol\u00e9culas) equivale a um fator de \u00bd sobre a energia cin\u00e9tica m\u00e9dia.
<\/p>\n\n\n\nNo caso descrito, como consideramos somente o movimento de transla\u00e7\u00e3o<\/strong>, h\u00e1 somente tr\u00eas possibilidades<\/strong>: as dire\u00e7\u00f5es x,y e z (como em um plano cartesiano tridimensional). Por isso, o fator que multiplica o produto KBT \u00e9 3\/2.<\/p>\n\n\n\n
Igualdade entre energia cin\u00e9tica e t\u00e9rmica<\/h3>\n\n\n\n
Uma vez que a energia t\u00e9rmica dos gases ideais \u00e9 expressa pela f\u00f3rmula acima e tamb\u00e9m equivale \u00e0 energia cin\u00e9tica m\u00e9dia do sistema, podemos escrever a seguinte igualdade:<\/strong>
<\/p>\n\n\n\n![\"igualdade-ou-equa\u00e7\u00e3o-da-energia-termica-com-a-cinetica\"](\"https:\/\/beduka.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2020\/10\/igualdade-ou-equa\u00e7\u00e3o-da-energia-termica-com-a-cinetica.jpg\")
<\/figure><\/div>\n\n\n\n\u00c9 importante ressaltar essa rela\u00e7\u00e3o<\/strong> porque voc\u00ea pode se deparar em uma quest\u00e3o que pede a t\u00e9rmica a partir da cin\u00e9tica<\/strong>!
<\/p>\n\n\n\nAo us\u00e1-la, tamb\u00e9m podemos estimar a velocidade m\u00e9dia translacional dos \u00e1tomos presentes no g\u00e1s atmosf\u00e9rico.
<\/p>\n\n\n\nLevando-se em conta uma temperatura de 25 \u00baC e tomando \u00e1tomos de oxig\u00eanio (M = 16 g\/mol), descobrimos uma velocidade m\u00e9dia de 680 m\/s ou 1525 km\/h. <\/strong>
<\/p>\n\n\n\nSurpreendentemente, essa \u00e9 a velocidade com que as part\u00edculas do g\u00e1s atmosf\u00e9rico nos atingem.<\/strong>
<\/p>\n\n\n\nN\u00e3o sentimos o impacto pois trata-se do n\u00edvel at\u00f4mico de um g\u00e1s, mas \u00e9 justamente isso que causa a sensa\u00e7\u00e3o de \u201cquente ou frio\u201d que sentimos na pele<\/strong>, de acordo com diminui\u00e7\u00e3o ou aumento da temperatura.<\/p>\n\n\n\n
Gases diat\u00f4micos<\/h3>\n\n\n\n
Essa primeira f\u00f3rmula<\/strong> que vimos, trata dos gases ideais monoat\u00f4micos<\/strong>, ou seja, n\u00e3o s\u00e3o formados por mol\u00e9culas, mas por \u00e1tomos soltos. Exemplo: G\u00e1s H\u00e9lio (He) e o G\u00e1s Ne\u00f4nio (Ne).
<\/p>\n\n\n\nPor\u00e9m, os gases ideais mais comuns s\u00e3o diat\u00f4micos<\/strong>, ou seja, s\u00e3o formados por mol\u00e9culas de 2 \u00e1tomos. Exemplo: G\u00e1s oxig\u00eanio (O2) e G\u00e1s Nitrog\u00eanio (N2).
<\/p>\n\n\n\nNeste caso, soma-se \u00e0 express\u00e3o<\/strong> usada para os gases monoat\u00f4micos o fator \u00bd KbT<\/strong>. Isso ocorre por causa do aumento de um grau de liberdade.
<\/p>\n\n\n\nTemos, ent\u00e3o, a seguinte express\u00e3o:
<\/p>\n\n\n\n![\"express\u00e3o-da-energia-termica-para-gases-diatomicos\"](\"https:\/\/beduka.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2020\/10\/express\u00e3o-da-energia-termica-para-gases-diatomicos.jpg\")
<\/figure><\/div>\n\n\n\nPara que serve a energia t\u00e9rmica? – Aplica\u00e7\u00f5es<\/h2>\n\n\n\n
A energia t\u00e9rmica, que se expressa como calor, \u00e9 utilizada de forma pura e direta apenas para cozinhar, aquecer ou resfriar <\/strong>coisas:
<\/p>\n\n\n\nNo dia a dia<\/strong>, fervemos a \u00e1gua, cozinhamos e assamos alimentos e podemos ficar diante de uma lareira. Tamb\u00e9m ligamos o ar condicionado, colocamos alimentos na geladeira, etc.
<\/p>\n\n\n\nTamb\u00e9m nas ind\u00fastrias<\/strong>, quando h\u00e1 tanques, fornalhas e m\u00e1quinas no meio do processo de fabrica\u00e7\u00e3o dos produtos.
<\/p>\n\n\n\nCuriosamente, o corpo humano<\/strong> consome uma grande quantidade de nutrientes<\/strong>, sendo que a digest\u00e3o deles gera energia t\u00e9rmica<\/strong>. Assim, nosso corpo tamb\u00e9m usa diretamente a energia t\u00e9rmica que \u00e9 necess\u00e1ria para o funcionamento dos nossos processos vitais, metabolismo e temperatura corporal.<\/strong>
<\/p>\n\n\n\n- Por\u00e9m, a sua ampla aplica\u00e7\u00e3o se d\u00e1 na sua transforma\u00e7\u00e3o<\/strong>, como em forma de energia el\u00e9trica<\/strong>. Ou seja, na sua utiliza\u00e7\u00e3o de forma indireta.<\/li><\/ul>\n\n\n\n
\u00c9 ineg\u00e1vel que a energia el\u00e9trica tomou conta do cotidiano dos seres humanos, principalmente depois do s\u00e9culo XX. Embora exista outras formas de produzi-la, a energia t\u00e9rmica \u00e9 muito utilizada para esse fim.
<\/p>\n\n\n\nAssim, sua transforma\u00e7\u00e3o em el\u00e9trica \u00e9 empregada em carros, nos sistemas de ilumina\u00e7\u00e3o e no fornecimento de redes el\u00e9tricas que abastecem as propriedades.<\/p>\n\n\n\n
Como \u00e9 produzida a energia t\u00e9rmica?<\/h2>\n\n\n\n
![\"usina-termoeletrica-movida-a-agua\"](\"https:\/\/beduka.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2020\/10\/usina-termoeletrica-movida-a-agua.jpg\")
<\/figure><\/div>\n\n\n\nComo j\u00e1 vimos anteriormente e sabemos observando o nosso dia a dia, a maior parte do uso de energias \u00e9 para a produ\u00e7\u00e3o de energia el\u00e9trica. O processo de convers\u00e3o da t\u00e9rmica para a el\u00e9trica, d\u00e1-se usando geradores e usinas.<\/strong>
<\/p>\n\n\n\nDe in\u00edcio, estabelece-se uma fonte de calor prim\u00e1ria<\/strong>, ou seja, quem primeiro vai ceder energia t\u00e9rmica para iniciar o processo.
<\/p>\n\n\n\nEssa fonte prim\u00e1ria pode ser espont\u00e2nea<\/strong>, como o Sol <\/strong>que constantemente emite radia\u00e7\u00e3o <\/strong>como processo natural de sua exist\u00eancia.
<\/p>\n\n\n\nMas ela tamb\u00e9m pode ser provocada<\/strong>, como o uso de mat\u00e9ria org\u00e2nica, petr\u00f3leo, carv\u00e3o<\/strong>, \u00f3leo, g\u00e1s <\/strong>ou qualquer outro composto que, quando em combust\u00e3o<\/strong> (uma rea\u00e7\u00e3o exot\u00e9rmica), libere energia em forma de calor<\/strong> aproveit\u00e1vel.
<\/p>\n\n\n\nTudo isso \u00e9 feito na primeira etapa<\/strong> das usinas, enquanto a segunda \u00e9 a convers\u00e3o<\/strong> entre os tipos de energia.
<\/p>\n\n\n\n- Exemplo<\/li><\/ul>\n\n\n\n
Nas usinas termoel\u00e9tricas, a \u00e1gua \u00e9 aquecida <\/strong>sob altas press\u00f5es e, quando liberada, transforma-se em vapor de \u00e1gua<\/strong>. A grande energia cin\u00e9tica de suas part\u00edculas \u00e9 usada para movimentar turbinas<\/strong>. Esse movimento \u00e9 a energia cin\u00e9tica que facilmente se converte em energia el\u00e9trica pelo princ\u00edpio da indu\u00e7\u00e3o eletromagn\u00e9tica.
<\/p>\n\n\n\nDessa forma, conclu\u00edmos que a energia t\u00e9rmica n\u00e3o \u00e9 exatamente produzida, mas extra\u00edda, aproveitada e convertida<\/strong>; pois \u00e9 um componente naturalmente presente nas coisas.<\/p>\n\n\n\n
Energia t\u00e9rmica \u00e9 renov\u00e1vel?<\/h2>\n\n\n\n
Sempre que falamos em Energia, uma das primeiras coisas que vem a cabe\u00e7a nos dias de hoje \u00e9 a quest\u00e3o do meio ambiente e sustentabilidade<\/a>. Assim, as pessoas buscam priorizar as fontes renov\u00e1veis<\/a> e tentar evitar as n\u00e3o-renov\u00e1veis<\/a>.
<\/p>\n\n\n\nNo caso da t\u00e9rmica, n\u00e3o \u00e9 poss\u00edvel dar uma resposta geral,<\/strong> porque h\u00e1 diferentes tipos de energia t\u00e9rmica,<\/strong> em que algumas s\u00e3o renov\u00e1veis <\/strong>(solar) e outras n\u00e3o <\/strong>(termoel\u00e9trica a carv\u00e3o). <\/p>\n\n\n\n
Quais s\u00e3o os tipos de energia t\u00e9rmica?<\/h3>\n\n\n\n
- Exemplo<\/li><\/ul>\n\n\n\n
- Por\u00e9m, a sua ampla aplica\u00e7\u00e3o se d\u00e1 na sua transforma\u00e7\u00e3o<\/strong>, como em forma de energia el\u00e9trica<\/strong>. Ou seja, na sua utiliza\u00e7\u00e3o de forma indireta.<\/li><\/ul>\n\n\n\n
- Neste artigo<\/strong>, trataremos ambas como sin\u00f4nimo.<\/li><\/ul>\n\n\n\n
- Por isso, a energia t\u00e9rmica<\/strong> costuma ser definida como a soma das energias cin\u00e9ticas <\/strong>microsc\u00f3picas de todas as part\u00edculas constituintes, com a energia potencial<\/strong> e a energia dos f\u00f3tons t\u00e9rmicos<\/strong> (radia\u00e7\u00e3o) de um sistema, al\u00e9m de todos os fen\u00f4menos termodin\u00e2micos que podem ocorrer e derivar disso.<\/li><\/ul>\n\n\n\n
- Estudando para as provas? Conhe\u00e7a nosso Simulado gratuito<\/a>, que pode ser personalizado com as mat\u00e9rias que voc\u00ea mais precisa!<\/li><\/ul>\n\n\n\n
![\"tipos-de-energia-termica-placas-de-luz-solar-renov\u00e1vel-e-usinas-termoeletricas-de-carv\u00e3o-nao-renovaveis\"](\"https:\/\/beduka.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2020\/10\/tipos-de-energia-termica-placas-de-luz-solar-renov\u00e1vel-e-usinas-termoeletricas-de-carv\u00e3o-nao-renovaveis.jpg\")
<\/figure><\/div>\n\n\n\n![\"tabela-dos-tipos-de-energia-termica-com-suas-vantagens-e-desvantagens\"](\"https:\/\/beduka.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2020\/10\/tabela-dos-tipos-de-energia-termica-com-suas-vantagens-e-desvantagens.jpg\")
<\/figure><\/div>\n\n\n\n