Adicionar energia térmica à matéria geralmente provoca um aumento na sua energia interna, resultando em diversas mudanças e efeitos físicos:
1.
Aumento do movimento molecular: A energia térmica se manifesta como aumento do movimento molecular. À medida que as moléculas ganham energia, elas vibram, giram e se movem mais rapidamente. Este aumento do movimento molecular normalmente leva a um aumento na temperatura da matéria.
2.
Expansão: À medida que as moléculas se movem com mais vigor, elas ocupam mais espaço, fazendo com que a matéria se expanda. Esta expansão é perceptível na maioria das substâncias quando aquecidas. Os sólidos expandem-se ligeiramente, os líquidos expandem-se mais significativamente e os gases expandem-se mais.
3.
Transições de fase: A adição de energia térmica pode induzir transições de fase, onde uma substância muda de um estado (sólido, líquido ou gasoso) para outro. Por exemplo, o gelo (sólido) derrete em água (líquido) quando aquecido, e a água vaporiza em vapor d'água (gás) após aquecimento adicional.
4.
Aumento da pressão: Em sistemas fechados, o aumento do movimento molecular devido à energia térmica leva a colisões mais frequentes entre as moléculas e as paredes do recipiente. Isso resulta em um aumento na pressão exercida pela matéria.
5.
Alterações nas propriedades: A energia térmica pode alterar as propriedades físicas e químicas da matéria. Por exemplo, os metais geralmente se tornam mais maleáveis e dúcteis quando aquecidos, enquanto alguns materiais podem sofrer alterações de cor ou alterações nas suas propriedades elétricas e magnéticas.
6.
Reações Químicas: Em certos casos, a adição de energia térmica pode iniciar reações químicas. Isso ocorre porque a energia térmica fornece a energia de ativação necessária para quebrar ligações químicas e formar novas.
7.
Equilíbrio Térmico: Quando dois ou mais objetos em temperaturas diferentes entram em contato térmico, a transferência de calor ocorre até atingirem o equilíbrio térmico. Neste estado, todos os objetos têm a mesma temperatura e não há fluxo líquido de energia térmica entre eles.
Os efeitos da adição de energia térmica à matéria são princípios fundamentais utilizados em diversas disciplinas científicas e aplicações tecnológicas, como sistemas de aquecimento, motores, processamento de materiais e sistemas de conversão de energia.
