¿Qué es más fácil de usar la energía mecánica o la energía interna? Porque.

Para contestar estar pregunta primero hay que saber bien de qué trata la energía mecánica. La energía mecánica nos indica que es la sumatoria de todas las energías productos del movimiento y de las fuerzas del exterior que ejercen un efecto sobre un determinado objeto; quedando la siguiente expresión

Em=Ec+Ep.

Analizando el concepto de energía mecánica y energía interna son parecidos y tienen en común que son la suma de la energía cimetica y potencial; pero la energía interna es aplicada en átomos que presenta este tipo de energía (cinetica y potencial) que suministrándole temperatura se eleva la energía interna llegando a cumplir un determinado trabajo en cambio la energía mecánica es aplicada a objetos que es movido o realizan un trabajo siempre y cuando una fuerza externa sea aplicada sobre dicho objeto.

Es mas fácil aplicar la energía interna a que la energía mecánica ya que el cuerpo posee dentro de sus moléculas pequeñas cantidades de energías que se incrementan

con un poco de temperatura.

Energía interna

La energía interna resulta de la suma de la energía cinética y de la energía potencial de las moléculas.

Dentro de la materia de transferencia de calor es importante tener presente este concepto ya que en cada problema que se nos presente tendrá relación con la energía interna que estar presente en las moléculas que pongas dicho objeto del problema.

La energía interna se puede asociar con muchas cosas una de ellas es cuando existe una estrecha relación entre la energía interna y la energía cinética de un sistema molecular pasara a conformar lo que el calor sensible o energía sensible, debido a que cada molécula tienen una velocidad promedio en la que circula en el medio respectivo y un grado de actividad que están son proporcionales a la temperatura.

Si una molécula se encuentra en un ambiente donde hay temperaturas elevadas están tendrá mayor movimiento aumentando la energía cinética y por consiguiente su energiza interna sera mayor.

En los estados de agregación solido, liquido, gas presentan fuerzas moleculares, lo cuales estas también se encuentran asociado con la energía interna debido a que si un solido presenta una determinada cantidad de energía interna al momento de introducirse mas calor para que este cambie a fase liquida o algún otro tipo de cambio de fase, va a vencer las fuerzas moleculares que lo mantienen en dicho sistema.la relación que presenta la energía interna y el cambio de fase de un sistema va a tomar el nombre de calor latente o de energía latente.

También podemos asociar la energía interna con la energía química debido a que en la reacciones químicas ocurren una unión o una separación de los enlaces atómicos presentes en una molécula por lo cual pueden absorber o liberar calor.

La formula de energía interna según el libro de problemas de ingeniería tomo 1 de Ocon Tojo, nos indica que el termino de variación de energía interna incluye todo los incremento de energía interna que se da lugar en el fluido:

  

donde :

- El primer termino resulta del efecto calorífico 

- El segundo termino por comprensión 

- El tercer termino por efecto superficiales

- El cuarto y quinto termino por efecto químico sobre el componente A y B

Transferencia de calor en la Ingeniería

Dentro de la carrera de Ingeniería Química  vamos a estar en constante contacto con equipos como transferencia de calor, calderas, hornos, intercambiador de calor ya que son equipos esenciales que el ingeniero toma como herramienta para realizar diferentes proceso industriales en la cual sera  saber manipular a perfección, ya que muchos de estas herramientas  abarca lo que es transferencia de calor,

En la empresa industrial donde desempeñara el ingeniero químico tendrá en cuenta que una característica fundamental en la empresa es determinar el tiempo y costo de procesos industriales; en la cual la transferencia de calor le ayudaría mucho a determinar y analizar estas dos variables importante. 

En algunos casos el profesional se podría encontrar con problemas como por ejemplo problemas de capacidad nominal en la que se determina la cantidad especifica de temperatura para un sistema existente y también con problemas de tipo dimensionamiento en la cual es la determinación del tamaño de un sistema con el fin de transferir calor a un razón determinada para diferencia especifica de temperatura.

Bibliográfica: Transferencia de calor; Autor Cengel; 4ta edición 

Diferencia entre Termodinámica y Transferencia de calor

El concepto básico de la termodinámica consiste que es el calor transferido entre un sistema a otro mediante la condición que un sistema este a alta temperatura pase a otro de baja temperatura, esta interacción ocurre hasta que los dos sistema se encuentre en equilibrio, ahí encontraremos el termino de equilibrio térmico.

Mientras que transferencia de calor indica, que se requiere analizar o determinar en cuanto tiempo ocurre esta transferencia de calor de un sistema a otro.

Por ejemplo es posible determinar la cantidad de calor transferida de una jarra o termo conforme el café caliente que está en su interior se enfría de 90°C hasta 80°C   con solo un análisis termodinámico, mientras que si se quiere determinar principalmente en cuanto tiempo pasará antes de que el café caliente que esté en el interior se enfríe hasta 80°C aquí conviene hacer un análisis de transferencia de calor. 

Los análisis termodinámicos son perfectos en estados que se encuentren en equilibrio. Mientras que en la vida real nos toparemos con estados que no se encuentran en equilibrio ahí interviene la transferencia de calor. 

La estructura de la ciencia de transferencia de calor se basa en las leyes termodinámicas; en la primera ley de la termodinámica se quiere que la razón de la transferencia de energía hacia un sistema sea igual a la razón de incremento de la energía en ese sistema. La segunda ley de la termodinámica se requiere que el calor se transfiere en la dirección de la temperatura decreciente.

Bibliografia: Transferencia de calor y masa; Autor Cengel; 4ta edicion 

Introducción de Transferencia de Calor y Termodinámica

Para un ingeniero químico es importante que conozca de estas ciencias; debido a que la termodinámica viene a ser base para poder entender lo que transferencia de calor ya que la termodinámica estudia la cantidad de calor que fluye en un sistema el cual pasa por un proceso que se encuentra en un estado de equilibrio, mientras que transferencia de calor mide el tiempo en que durará dicho proceso.  

Dentro de la industria es importa el tiempo o la rapidez en la que se tarda un proceso en culminar, por eso es importante la ciencia de transferencia de calor.

Para tener un mejor estudio de esta ciencia debemos tener en cuenta recordar conocimientos básicos de termodinámica ya que esta sera la base para poder comprender mas y avanzar sin ningún inconveniente  en el estudio de esta ciencia que es transferencia de calor.