Explique que un sistema con energía térmica tiene la capacidad de realizar trabajo mecánico.
En primer lugar, se debe evitar hablar de la «energía térmica» de un sistema, ya que a menudo se confunde con los términos «calor» y «temperatura». El término adecuado es energía interna, que es la suma de las energías cinética y potencial de un sistema.
El trabajo es la transferencia de energía debido a la fuerza que actúa a través de la distancia, ya sea por el entorno del sistema (por ejemplo, compresión de un gas) o por el sistema en los alrededores (por ejemplo, expansión de un gas). En ausencia de transferencia de calor, esa transferencia de energía se suma o resta a la energía interna del sistema, respectivamente, de acuerdo con la primera ley.
En pocas palabras, la energía interna de un sistema funciona por transfiriendo parte de su energía interna al entorno. En el caso de un gas ideal en un pistón / cilindro, las moléculas de gas ceden energía cinética cuando impactan la cara del pistón creando una presión (fuerza) que funciona en el entorno, de acuerdo con la ecuación proporcionada por Steeven. Si el trabajo se realiza adiabáticamente (sin transferencia de calor) esa pérdida de energía cinética se refleja en una disminución de la temperatura del gas.
Además, ¿cuáles son las diferencias entre trabajo y trabajo mecánico?
Todo trabajo implica fuerza que actúa a través de la distancia. Puede llamarlo trabajo eléctrico si la fuerza se debe a un campo eléctrico, trabajo gravitacional si lo hace un campo gravitacional o trabajo mecánico si la fuerza se debe al contacto físico entre cosas. La distinción es de conveniencia para identificar al agente que realiza o recibe el trabajo, pero no existe una diferencia fundamental. Todos implican fuerza que actúa a través de la distancia. Todos pueden llamarse simplemente «trabajo».
Espero que esto ayude.