Además de los efectos que has visto, la energía térmica también es capaz de producir un trabajo mecánico. Es lo que sucede en los motores de los automóviles, en lo que la energía desprendida en forma de calor al quemar el combustible se transforma en movimiento.

La conversión inversa (conversión de energía mecánica en calor) es aún más frecuente. Cada vez que se realiza un trabajo mecánico, una parte se transforma en energía térmica: es la energía que se pierde por rozamiento. Así, aunque en el proceso la energía se conserva, una parte se transfiere en forma de calor, que hace aumentar la temperatura del sistema.

Esa energía perdida se degrada, pues ya no se puede aprovechar. Sucede esto, por ejemplo, cuando golpeas repetidamente una pieza metálica con un martillo y observas que acaba por calentarse, o cuando tiras de un cuerpo con una cuerda y tus manos se calientan con el roce: la energía total es la misma, pero es mucho más difícil aprovecharla.

Equivalente mecánico del calor

En 1845 el físico británico James Prescott Joule realizó un experimento para determinar la equivalencia entre el calor y el trabajo. Con un dispositivo similar al de la simulación, Joule midió el aumento de temperatura del agua (T₂-T₁) cuando las pesas descendían una determinada altura.

- El trabajo que realizan los cuerpos al caer es W = mgh

- El calor que recibe el agua debido al rozamiento con las paletas es: Q = mc_e(T₂-T₁)

Como se trabaja en un sistema aislado, todo el trabajo de las pesas se transforma en el calor que recibe el agua (W = Q). Joule encontró que siempre que el agua recibía 1 caloría de calor, las pesas habían realizado un trabajo de 4,18 J.