Energia mecànica versus energia tèrmica
L'energia mecànica i l'energia tèrmica són dues formes d'energia. Aquests conceptes són molt crítics en camps com els sistemes mecànics, els motors tèrmics, la termodinàmica i fins i tot la biologia. És fonamental tenir una comprensió clara d'aquests dos conceptes per dominar aquests camps. En aquest article, parlarem de què són l'energia mecànica i l'energia tèrmica, les seves definicions, les semblances i diferències entre l'energia mecànica i l'energia tèrmica.
Energia mecànica
L'energia és un concepte no intuïtiu. El terme "energia" prové de la paraula grega "energeia" que significa funcionament o activitat. En aquest sentit, l'energia és el mecanisme que hi ha darrere d'una activitat. L'energia no és una quantitat observable directament. Tanmateix, es pot calcular mesurant propietats externes. L'energia es pot trobar de moltes formes. L'energia mecànica és una d'aquestes formes d'energia. L'energia mecànica es pot dividir en dos tipus diferents d'energies. L'energia cinètica és la forma d'energia que provoca els moviments. L'energia potencial és la forma d'energia que es produeix a causa de la col·locació de l'objecte. La propietat bàsica de l'energia mecànica és que sempre provoca un moviment dirigit i no aleatori de l'objecte com un tot. Si no actua cap força externa, excepte la força conservativa, sobre un objecte, situat dins d'un camp de forces conservativa, l'energia mecànica total de l'objecte és constant. Més senzillament, la llei de conservació de l'energia estableix que en un sistema aïllat, que només està subjecte a forces conservatives, l'energia mecànica és constant. L'energia potencial pot adoptar formes com ara energia potencial gravitatòria, energia potencial elèctrica i energia potencial elàstica. En un sistema conservat, només són possibles les conversions d'energia. Quan augmenta l'energia potencial, l'energia cinètica baixarà i viceversa.
Energia tèrmica
L'energia tèrmica també coneguda com a calor és una forma d'energia interna d'un sistema. L'energia tèrmica és la causa de la temperatura d'un sistema. L'energia tèrmica es produeix a causa dels moviments aleatoris de les molècules del sistema. Tot sistema que té una temperatura per sobre del zero absolut té una energia tèrmica positiva. Els propis àtoms no contenen cap energia tèrmica. Els àtoms tenen energies cinètiques. Quan aquests àtoms xoquen entre si, i amb les parets del sistema, alliberen energia tèrmica com a fotons. L'escalfament d'aquest sistema augmentarà l'energia tèrmica del sistema. Com més gran sigui l'energia tèrmica del sistema, més gran serà l'aleatorietat del sistema.
Quina diferència hi ha entre l'energia tèrmica i l'energia mecànica?
• L'energia mecànica és el moviment ordenat de les molècules com a unitat única. L'energia tèrmica és el moviment aleatori de les molècules.
• L'energia mecànica es pot convertir al 100% en energia tèrmica, però l'energia tèrmica no es pot convertir completament en energia mecànica.
• L'energia tèrmica no pot funcionar, però l'energia mecànica pot fer-ho.
• L'energia mecànica té dues formes principals, a saber, l'energia cinètica i l'energia potencial. L'energia tèrmica només té una forma.
