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4 marzo 2025
Energía térmica: qué es, cómo funciona y para qué sirve
La energía térmica es una de las formas de energía que más necesitamos en el mundo moderno. Está presente en nuestro día a día y desempeña un papel clave en sectores como el transporte o el consumo doméstico. Te contamos todo lo necesario para que seas un experto en este tipo de energía.
¿Qué es la energía térmica?
¿Sabías que la potencia térmica que genera el cuerpo humano es la misma que desperdicia una bombilla convencional en forma de calor? Pero ¿qué es la energía térmica?
La energía térmica, o energía calórica, es la responsable de la sensación de calor que experimentamos cada día.
Si hablamos de una forma más técnica, es la energía de las partículas de un objeto por dos cosas: su movimiento constante (vibran, giran o se mueven) y cómo están agrupadas, ya sea muy juntas en un sólido o más separadas en un líquido o gas.
¿Cómo se calcula la energía térmica?
La energía térmica se calcula con una fórmula que tiene en cuenta la masa del objeto, su capacidad calorífica y la variación de temperatura:
Q = m · c · ΔT
- Q es la energía térmica → en julios, J.
- m es la masa del cuerpo → en kilogramos, kg.
- c es la capacidad calorífica específica del material → en J/kg·K.
- ΔT es el cambio de temperatura → en grados Kelvin, K, o Celsius, °C.
¿Cómo funciona la energía térmica?
La energía térmica funciona transfiriendo calor de un cuerpo más caliente a otro más frío hasta que alcanzan la misma temperatura. Es un proceso natural que ocurre cuando hay diferencia de temperatura.
¿Y cómo se transfiere el calor? Existen tres formas: por conducción, cuando pasa entre objetos en contacto directo. Por convección, cuando se mueve a través de líquidos o gases. Y por radiación, cuando viaja en forma de ondas, como la luz del sol.
Ejemplos cotidianos de transferencia de calor
- Conducción: cuando una sartén metálica se calienta en el fuego hablamos de conducción. El calor se transfiere desde la base al resto de la sartén, distribuyéndose a lo largo del material sólido. Otro ejemplo sucede cuando tocamos una taza de café caliente, el calor también se transfiere desde el líquido a la superficie de la taza y luego a nuestras manos.
- Convección: es común en situaciones como la cocción de alimentos en agua hirviendo. El calor se transfiere desde el fondo de la olla al agua, haciendo que ascienda mientras el agua fría desciende, formando corrientes de convección. También aparece en los radiadores de calefacción.
- Radiación: un ejemplo cotidiano es el calor que sentimos al estar tomando el sol, donde la radiación solar transfiere energía térmica a nuestra piel sin un medio físico. También se percibe al estar cerca de una chimenea o un calentador eléctrico.
Estos mecanismos son imprescindibles para entender cómo optimizamos su uso en aplicaciones tecnológicas y domésticas. ¿Y guarda alguna relación con el sector eléctrico? ¡Más de lo que pensamos!
Relación de la energía térmica con el sector eléctrico
La energía térmica tiene mucho que ver con la generación eléctrica. En las centrales térmicas, el calor generado por combustibles fósiles, biomasa o reacciones nucleares se convierte en energía eléctrica mediante turbinas y generadores.
Además, las centrales de ciclo combinado aumentan la eficiencia del proceso al aprovechar la energía térmica y los gases de escape.
En este contexto, también destacan alternativas sostenibles como la energía solar térmica y la geotérmica, que reducen la dependencia de combustibles.
Central térmica de ciclo combinado. Fuente: Fundación Endesa.
En el ámbito doméstico, los paneles solares térmicos aprovechan el calor del sol para calentar agua o proporcionar calefacción, disminuyendo el consumo de energía convencional.
Tipos de energía térmica y su origen
La energía térmica se clasifica en función de su origen y existen tres categorías según sus características y su generación.
La energía solar térmica aprovecha el calor del sol utilizando paneles solares diseñados para captar y transformar la radiación solar en energía térmica. Sirve para aplicaciones como el calentamiento de agua o la climatización porque utiliza una fuente renovable e inagotable.
La energía geotérmica, por su parte, se basa en el calor que se encuentra almacenado en el interior de la Tierra. Esta fuente renovable y constante se aprovecha gracias a sistemas que extraen ese calor desde la profundidad, utilizándolo para generar electricidad o calor directo para hogares y empresas.
Por último, la energía obtenida por combustión se consigue al quemar combustibles como carbón, gas natural o biomasa. Aunque es una de las formas más comunes de generar energía térmica, su impacto ambiental varía dependiendo del tipo de combustible empleado. Por ejemplo, la biomasa, al ser de origen orgánico y renovable, ofrece una alternativa más sostenible frente a los combustibles fósiles.
Ventajas y futuro de la energía térmica
La energía térmica ofrece beneficios, y muchos. Puede generarse a partir de fuentes renovables y no renovables, es fácil de almacenar y es imprescindible para procesos industriales y domésticos. Su versatilidad la convierte en una pieza clave del sistema energético.
En el futuro, los avances tecnológicos permitirán optimizar su aprovechamiento. Tecnologías como el almacenamiento eficiente de calor y la integración de fuentes renovables prometen reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, asegurando un suministro energético más limpio y seguro.
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