Fórmula de energía térmica

La energía térmica es la energía que existe dentro de un sistema. Se encarga de mantener la temperatura del sistema. El calor es la transferencia de energía térmica. La termodinámica es una disciplina de la física que estudia el transporte de calor entre diferentes tipos de sistemas. También se refiere a la forma en que se completa la tarea a lo largo del procedimiento. 

Energía térmica

La energía obtenida del calor se denomina energía térmica. El movimiento de pequeñas partículas dentro del sistema suele provocar el calor producido por la energía térmica. Es la energía que permite que el calor circule dentro de un sistema. En la mayoría de los casos, el calor se genera cuando las partículas se mueven dentro de un objeto.

La energía térmica es responsable de la temperatura del sistema y es un componente de la energía total del sistema, que se compone de energía potencial y cinética. Q es una forma común de expresar la energía térmica. Su masa, diferencia de temperatura y calor específico son directamente proporcionales.

La energía térmica se mide en julios , una unidad de medida del SI (J).

Fórmula de Energía Térmica

La fórmula para la energía térmica es la siguiente:

Q = mcΔT

Dónde,

• Q = Energía Térmica
• m = Dar sustancia Masa
• c = calor específico
• ΔT = diferencia de temperatura

Derivación de la fórmula

Tenemos,

Capacidad calorífica específica = (entrada de energía térmica) / ((masa) × (cambio de temperatura))

Sin embargo, debido a que la fórmula requiere símbolos especiales, podemos decir que C representa la capacidad calorífica específica, T representa la temperatura y Et representa la energía térmica. Sin embargo, es vital darse cuenta de que T no se usa como una frase independiente; más bien, representa el cambio en T a través del tiempo. ΔT es el símbolo más común para el cambio es Δ. Mientras tanto, podemos suponer que la entrada es la cantidad que determina el cambio en la energía térmica, que se denota por ΔEt.

Por tanto, c = (ΔE _t )/(m × ΔT)

∴ ΔEt = mcΔT

Problemas de muestra

Pregunta 1. La masa de una sustancia se especifica como 16 kg y su calor específico es 0,068 J/kg °C. La diferencia de temperatura se indica como 23°C. Determina la energía térmica de la sustancia con base en los datos.

Responder: 

Dado: m = 16 kg, c = 0,068 J/kg °C, ΔT = 23 °C.

Ya que,

Q = mcΔT

∴ Q = 16 × 0,068 × 23

∴ Q = 25,02 julios

Pregunta 2. Suponga que una sustancia de 12 kg cambia de temperatura en 55 grados Celsius, con un calor específico de 0,04 J/kg °C. Determine la energía térmica de los compuestos usando la información dada.

Responder:

Dado: m = 12 kg, c = 0,04 J/kg °C, ΔT = 55 °C.

Ya que,

Q = mcΔT

∴ Q = 12 × 0,04 × 55

∴ Q = 26,4 julios

Pregunta 3. Cuando comunicas la energía de 1800 Joules, ¿cuánto sube la temperatura de 263 g de agua? El agua tiene un calor específico de 3482 J/kg°C.

Responder:

Dado: m = 263 g = 0,263 kg, c = 3482 J/kg °C, Q = 1800 julios

Ya que,

Q = mcΔT

∴ ΔT = Q/mc

∴ ΔT = (1800) / (0,263 × 3482)

∴ ΔT = 1800 / 915,8

∴ ΔT = 1,965 °C.

Pregunta 4. Si el calor específico del cobre es de 453 J/kg°C, ¿cuánta energía se requiere para elevar la temperatura de 0,36 kg de cobre en 23°C?

Responder:

Dado: m = 0,36 kg, c = 453 J/kg °C, ΔT = 23 °C.

Ya que,

Q = mcΔT

∴ Q = 0,36 × 453 × 23

∴ Q = 3750,8 julios

Pregunta 5. La masa de una sustancia es de 20 kg y su energía térmica es de 686 J. La diferencia de temperatura es de 23°C. Con base en los hechos, determine el calor específico.

Responder:

Dado: m = 20 kg, Q = 686 J, ΔT = 23°C

Ya que,

Q = mcΔT

∴c = Q/mΔT

∴ c = (686) / (20 × 23)

∴ c = 686 / 460

∴ c = 1,491 J/kg °C

Pregunta 6. Determine la cantidad a la que se elevará la temperatura de 23 kg de agua después de transmitir alrededor de 1900 Joules de energía, utilizando el calor específico del agua de 3820 J/kg °C.

Responder:

Dado: m = 23 kg, c = 3820 J/kg °C, Q = 1900 Joules

Ya que,

Q = mcΔT

∴ ΔT = Q/mc

∴ ΔT = (1900) / (23 × 3820)

∴ ΔT = 1900 / 8786

∴ ΔT = 0,2162 °C.

Pregunta 7. ¿Cuál es la unidad SI de Energía Térmica?

Responder:

La unidad SI de Energía Térmica es Joules.

Pregunta 8. Explique la fórmula de la energía térmica.

Responder:

La fórmula de la energía térmica es la siguiente:

Q = mcΔT

Dónde,

• Q = Energía Térmica
• m = Dar sustancia Masa
• c = calor específico
• ΔT = diferencia de temperatura