Energía, Trabajo y Calor

Energía, Trabajo y Calor

La energía se puede definir como toda propiedad que se puede producir a partir de trabajo o que puede convertirse en trabajo, incluyendo el propio trabajo.

Como existen diferentes formas de trabajo, habrá diferentes manifestaciones de energía. Así por ejemplo, existe trabajo eléctrico, y energía eléctrica, trabajo mecánico y energía mecánica, etc. Se ha estudiado que el trabajo mecánico es el producto de una fuerza por el desplazamiento de su punto de aplicación. También las demás formas de trabajo son el producto de una fuerza generalizada conocida también como factor de intensidad y un desplazamiento generalizado o factor de capacidad. Por ejemplo en el trabajo eléctrico, la fuerza generalizada es la fuerza electromotriz y el desplazamiento generalizado la cantidad de electricidad que circula por un conductor.

Hemos visto que cuando dos o mas sistemas diferentes se ponen en contacto entre sí a través de una pared diatérmana, alcanzan el estado de equilibrio térmico. Las transformaciones que sufren los sistemas para alcanzar el estado de equilibrio térmico, se estiman provocadas por el pasaje de un cuerpo a otro de una forma de energía llamada calorífica o simplemente calor.

Según dijimos antes, si el calor es una forma de energía podrá producirse a través de un trabajo o bien convertirse en trabajo. Esto ha sido demostrado experimentalmente ya que es posible producir calor a partir de trabajo mecánico (por ejemplo por rozamiento), o bien a partir de un trabajo eléctrico haciendo pasar electricidad a través de una resistencia. También es posible aunque en parte, convertir el calor en trabajo mediante una máquina térmica como veremos más adelante.

Como el calor se puede transmitir de un sistema o cuerpo a otro, debido a un desequilibrio térmico, desde el punto de vista termodinámico puede considerarse como una energía en tránsito.En tal caso, la diferencia de temperatura que provoca el pasaje de calor es el factor de intensidad o fuerza generalizada, mientras que el factor de capacidad o desplazamiento generalizado es la capacidad calorífica.

El pasaje de calor, de un cuerpo a otro, puede provocar la disminución de temperatura de uno y el aumento de temperatura del otro. En el primer caso se dice que el cuerpo pierde calor, y se lo toma arbitrariamente como negativo, mientras que en el otro caso el cuerpo gana o absorbe calor, tomándose como positivo. Esto puede llevar a pensar que el calor es una sustancia que puede transmitirse de un cuerpo a otro, tal como se suponía hasta el año 1.800 y a la que se dio el nombre de calórico.

Mas adelante veremos que tal idea es errónea ya que el calor no está asociado al sistema sino que solo "existe" o tiene sentido hablar de él, cuando hay transmisión o pasaje de un sistema a otro debido una diferencia de temperatura.

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