Energia térmica
Como já vimos, quanto maior a agitação dos átomos ou moléculas de um corpo (ou substância), maior também será a sua temperatura.
A energia térmica corresponde à soma total das energias cinéticas dos átomos e moléculas (energia do movimento) de uma substância.
Energia Interna (U)
É a quantidade total de energia térmica e energia potencial (energia armazenada nas ligações interatômicas e intermoleculares) existente em um sistema (um corpo, uma amostra de uma substância).
A energia interna (U) de um corpo (ou amostra) é proporcional a sua temperatura absoluta (T):
U ∝ T
Embora os átomos e moléculas sejam inimaginavelmente pequenos, eles existem em quantidades imensas em um corpo (ou numa amostra de certa substância). Sendo assim, a energia térmica total é muito grande. Parte dessa energia témica pode ser usada para realizar trabalho, utilizando-se uma máquina térmica.
Como exemplo, podemos citar as antigas locomotivas à vapor , que usavam parte da energia térmica do vapor d'água (aquecido numa caldeira) para fazer girar as suas rodas, fazendo-a arrastar os demais vagões atrelados, que levam passageiros ou carga.
Quantidade de energia térmica que se transfere espontaneamente entre os corpos em razão exclusivamente da diferença de temperatura entre eles.
A transferência (espontânea) sempre ocorre no sentido do corpo (ou sistema) com maior temperatura, para aquele(s) com menor temperatura.
Conforme o fluxo de calor acontece, a diferença de temperatura entre os corpos (ou sistemas) diminui paulatinamente, até que ambos os corpos fiquem com a mesma temperatura, ou seja, atinjam o equilíbrio térmico. Nesse instante, o fluxo de calor cessa.
Para a Física, o frio é compreendido como uma sensação.
Nossos corpos possuem sensores na pele que identificam quando perdemos calor, e comunicam ao cérebro quando isso acontece. Ele, então, gera a sensação de "frio", alertando-nos que estamos "perdendo energia", fundamental à sobrevivência.
Não podemos perder muito calor de forma intensa por muito tempo, caso contrário, algumas extremidades do corpo podem congelar, ou mesmo o corpo vir a sucumbir (por hipotermia*). A sensação de frio serve para nos alertar sobre esses perigos, de forma a tomarmos decisões que venham cessar, ou ao menos diminuir a perda de calor.
*A hipotermia é quando a temperatura corporal está menor que 35ºC, o que acontece quando o corpo perde mais calor do que pode gerar, sendo normalmente causada pela permanência prolongada em ambiente com temperatura muito baixa.
A energia térmica pode ser transmitida entre os corpos de três formas diferentes. Vamos conhecer então as formas de transmissão do calor?