Introducción a la Ciencia Térmica
La relación entre energía térmica y energía interna es la misma que la relación entre trabajo y energía mecánica. El calor es una medida del cambio de energía dentro de un objeto. Si no se ha alcanzado el equilibrio térmico entre dos áreas, el calor se transferirá desde el área de mayor temperatura entre las dos al lado de menor temperatura. Cualquier sustancia tiene una determinada cantidad de energía interna, la cual está relacionada con el movimiento desordenado de los átomos y moléculas que componen la sustancia.
Cuando dos sustancias con diferentes temperaturas entran en contacto térmico, intercambian energía interna hasta que las temperaturas son iguales, es decir, se alcanza el equilibrio térmico. En este caso, la energía transferida es igual al calor intercambiado. Mucha gente confunde la energía térmica con la energía interna. En realidad, el calor se refiere al cambio de energía interna y al trabajo realizado por el sistema.
El calor describe cambios en la energía interna. La energía interna es una cantidad de estado y una función de estado del sistema, correspondiente a un punto de estado del sistema. Comprender completamente la diferencia entre calor y energía interna es clave para comprender la primera ley de la termodinámica.
En el proceso de transferencia de calor, el calor transferido entre objetos está relacionado con la naturaleza adiabática, isotérmica e isobárica del proceso, es decir, la absorción o liberación de calor debe realizarse en un determinado proceso. Cuando un objeto se encuentra en un determinado estado, no se puede decir cuánto calor contiene. El calor es una cantidad de proceso y una cantidad cambiante.