Fórmula de la energía térmica debida a la fricción
El julio (J), llamado así por el físico inglés James Prescott Joule, es una de las unidades fundamentales del sistema métrico internacional. El julio se utiliza como unidad de trabajo, energía y calor, y es ampliamente utilizado en aplicaciones científicas. Si quieres que tu respuesta esté en julios, asegúrate siempre de utilizar unidades científicas estándar. La “libra-pie” o la “unidad térmica británica” se siguen utilizando en algunos campos, pero no tienen cabida en tus deberes de física.
Los julios son una unidad de energía. Aquí tienes las fórmulas para las situaciones más comunes en las que puedes calcular la energía. Siempre que utilices las unidades del SI que aparecen debajo de cada fórmula, tu respuesta estará en julios.
Resumen del artículoPara calcular el calor en julios, empieza por encontrar la masa en gramos del objeto que se calienta. A continuación, encuentra la capacidad calorífica del objeto en Celsius o Kelvin. Una vez que tengas la masa y la capacidad calorífica, encuentra la temperatura actual del objeto y su temperatura después de ser calentado. A continuación, resta la temperatura original de la temperatura calentada y multiplica la diferencia por la masa y la capacidad calorífica para hallar el calor en julios. Para aprender a calcular la energía o el trabajo en julios, sigue leyendo.
Ejemplos de ecuaciones de energía térmica
Sigue leyendo si quieres saber más sobre la definición de teoría cinética molecular y descubrir cuál es la relación entre la temperatura y la energía cinética. En el siguiente texto, hemos explicado qué es la energía térmica, así como hemos proporcionado la definición de energía térmica y la ecuación de energía térmica. También te puede interesar nuestra calculadora de presión atmosférica en altitud o la calculadora de densidad atmosférica.
La teoría cinética molecular afirma que la presión de los gases se debe a los impactos de las moléculas con las paredes de un recipiente. Estas moléculas chocan entre sí, cambiando así sus velocidades. La definición de la teoría cinética molecular se formula bajo ciertos supuestos:
La energía térmica es la energía cinética interna que surge debido al movimiento aleatorio de las moléculas. Cada molécula tiene una velocidad diferente (que cambia tras las colisiones) que puede describirse mediante la distribución de Maxwell-Boltzmann. Hemos escrito más sobre ello en nuestra calculadora de velocidad de las partículas, donde también puedes calcular la velocidad media de las partículas a una temperatura determinada. La energía térmica total de un gas viene dada por la suma de las energías cinéticas de todas las partículas.
Energía térmica deutsch
Multiplica el cambio de temperatura por la capacidad calorífica específica y la masa de tu objeto. Esto te dará el calor perdido o ganado en julios. Ejemplo: Si 10 kilogramos de agua se calientan de 10 grados Celsius a 50 grados Celsius, ¿cuánta energía (en julios) han absorbido?
La capacidad calorífica específica del agua es de 4 200 julios por kilogramo y por grado Celsius (J/kg°C). Esto significa que se necesitan 4 200 J para aumentar la temperatura de 1 kg de agua en 1°C. El plomo se calentará y enfriará más rápidamente porque no necesita mucha energía para cambiar su temperatura.
En la ecuación Q=mcΔt: Q= la energía térmica (julios) m= la masa del objeto/sustancia que se calienta (en este caso es el agua también es importante en esta situación recordar que 1ml de agua es igual a 1g de agua) c= el calor específico del objeto/sustancia que se calienta (de nuevo…
La energía térmica se produce por el movimiento de las moléculas de un objeto. Todos los objetos están formados por pequeñas partículas llamadas moléculas. En los objetos fríos, como los cubitos de hielo, las moléculas se mueven muy lentamente. En los objetos calientes, como una bebida caliente, las moléculas se mueven muy rápido.
Cómo calcular la energía térmica a partir de la energía cinética
Esta calculadora funciona de varias maneras, por lo que también puedes utilizarla para, por ejemplo, calcular el calor necesario para provocar un cambio de temperatura (si conoces el calor específico). Si tienes que conseguir el cambio de temperatura en un tiempo determinado, utiliza nuestra calculadora de vatios a calor para conocer la potencia necesaria.
Teniendo esta información, también puedes calcular cuánta energía necesitas suministrar a una muestra para aumentar o disminuir su temperatura. Por ejemplo, puedes comprobar cuánto calor necesitas para llevar a ebullición una olla de agua para cocer pasta.
¿Te preguntas qué significa realmente el resultado? Prueba nuestra calculadora de energía potencial para comprobar a qué altura se elevaría la muestra con esta cantidad de energía. O comprueba a qué velocidad podría moverse la muestra con esta calculadora de energía cinética.
La fórmula de la capacidad calorífica específica, C, de una sustancia con masa m, es C = Q /(m ⨉ ΔT). Donde Q es la energía añadida y ΔT es el cambio de temperatura. La capacidad calorífica específica durante diferentes procesos, como volumen constante, Cv y presión constante, Cp, se relacionan entre sí por la relación de calor específico, ɣ= Cp/Cv, o la constante de los gases R = Cp – Cv.