Menu

Termodinàmica.
Transformació de l'energia

Processos endotèrmics i exotèrmics

Processos endotèrmics i exotèrmics

Una manera de classificar els processos termodinàmics és diferenciar-los en termes de lintercanvi denergia amb lentorn. En aquest context, els processos es divideixen en endotèrmics i exotèrmics.

Els processos endotèrmics es caracteritzen per l'absorció d'energia de l'entorn, generalment en forma de calor, cosa que resulta en un descens de la temperatura ambiental. D'altra banda, els processos exotèrmics impliquen l'alliberament d'energia cap a l'entorn, fet que provoca un augment de la temperatura

Definicions

Processos endotèrmics Un procés endotèrmic és aquell que absorbeix energia de l'entorn, generalment en forma de calor. Això vol dir que perquè el procés passi, necessita una entrada denergia. Com a resultat, la temperatura de lentorn disminueix.

Processos exotèrmics Un procés exotèrmic és aquell que allibera energia a l'entorn, generalment en forma de calor. Això significa que lenergia emmagatzemada en els reactius sallibera durant la formació dels productes, la qual cosa causa un augment en la temperatura de lentorn.

Exemples quotidians de processos endotèrmics

Per entendre millor els processos endotèrmics, vegem alguns exemples quotidians:

  1. Fusió de gel : Quan el gel es fon per formar aigua líquida, absorbeix calor de l'entorn. Aquest procés és endotèrmic perquè la calor es transfereix de l'aire circumdant al gel, cosa que provoca que la temperatura ambient disminueixi lleugerament.
  2. Fotosíntesi : Les plantes absorbeixen energia solar per convertir diòxid de carboni i aigua en glucosa i oxigen. Aquest procés no només és vital per a la vida a la Terra, sinó que també és un exemple excel·lent d'un procés endotèrmic a gran escala. L'energia del sol s'emmagatzema a les molècules de glucosa.
  3. Evaporació de l'aigua : Quan l'aigua s'evapora, absorbeix calor de l'entorn per passar de l'estat líquid a l'estat gasós. Aquest és un procés endotèrmic comú que experimentem cada cop que suem i la suor s'evapora per refrescar el nostre cos.

Exemples quotidians de processos exotèrmics

Cicle de l'aiguaAra vegem alguns exemples de processos exotèrmics que trobem a la vida quotidiana:

  1. Combustió La combustió de combustibles, com la gasolina en un automòbil o la fusta en una foguera, allibera una gran quantitat d'energia en forma de calor i llum. Aquesta és una reacció exotèrmica clàssica on lenergia química dels combustibles es converteix en energia tèrmica i lumínica.
  2. Respiració cel·lular : Els organismes vius, inclosos els humans, descomponen la glucosa per obtenir energia. Aquest procés allibera energia que les cèl·lules utilitzen per realitzar diverses funcions vitals. La respiració cel·lular és un exemple de procés exotèrmic biològic.
  3. Condensació del vapor d'aigua Quan el vapor d'aigua es condensa per formar aigua líquida, s'allibera calor a l'entorn. Aquest procés que es produeix en una de les etapes del cicle de l‟aigua és oposat al‟evaporació i és exotèrmic perquè allibera l‟energia que va ser absorbida durant l‟evaporació.
  4. Reaccions de neutralització : Quan un àcid i una base es barregen, reaccionen per formar aigua i una sal, alliberant calor en el procés. Un exemple comú és la reacció entre el vinagre (àcid acètic) i el bicarbonat de sodi, que a més d'alliberar calor produeix bombolles de diòxid de carboni.

Un cas particular: centrals solars tèrmiques

Central solar térmicaDurant el cicle de funcionament duna central solar tèrmica es produeixen diverses transformacions termodinàmiques. En la majoria es produeixen processos exotèrmics i endotèrmics com podem veure a continuació:

Processos endotèrmics en una planta solar

  • Absorció d'energia solar Els miralls parabòlics o heliòstats concentren la llum solar en un receptor central. L'energia del sol és absorbida per un fluid de transferència de calor (com sals foses o olis tèrmics), elevant-ne la temperatura. Aquest és un procés endotèrmic perquè el fluid absorbeix energia solar per escalfar-se.
  • Escalfament del Fluid de Transferència : El fluid escalfat per l'energia solar s'utilitza per escalfar aigua i convertir-la en vapor. Laigua absorbeix calor del fluid de transferència i es converteix en vapor dalta pressió. Aquest procés també és endotèrmic perquè laigua necessita absorbir una quantitat significativa denergia tèrmica per canviar destat líquid a vapor.

Processos exotèrmics en una central solar tèrmica

  • Generació d'electricitat a la turbina : El vapor d'alta pressió generat es dirigeix ​​a una turbina. A mesura que el vapor s'expandeix a la turbina, allibera la seva energia tèrmica i es converteix en energia mecànica, que alhora es converteix en energia elèctrica mitjançant un generador. Aquest procés és exotèrmic perquè el vapor allibera energia a l'entorn a mesura que es refreda i s'expandeix.
  • Condensació del vapor : Després de passar per la turbina, el vapor d'aigua es refreda i es torna a condensar en aigua líquida en un condensador alliberant calor a l'entorn. Aquest és un procés exotèrmic perquè l'energia que es va absorbir durant l'evaporació de l'aigua s'allibera quan el vapor es torna a convertir en líquid.
Autor:
Data de publicació: 13 de juny de 2024
Última revisió: 13 de juny de 2024