¿Qué se requiere para la conversión de energía térmica en energía mecánica?

Bueno, analicemos esto. Para tener energía mecánica, necesitas mover algo. El enfoque más común sería utilizar algún tipo de motor, como un motor Stirling o un motor de vapor (o cualquier otro fluido de trabajo). En estos casos, el calor se usa para calentar un fluido de trabajo (gas, líquido) y se expande para crear energía.

Ahora, hay algunas respuestas menos obvias aquí también como un termómetro bimetálico

¿O qué tal el pavimento abrochado (causado por la expansión del pavimento cuando hace calor en Chicago)

Los motores de cohete convierten los químicos en calor en energía mecánica …

…. la turbina de ciclo cerrado (ciclo Rankine entre otros)

… y una turbina de ciclo abierto (químico a calor a mecánico)

Estoy seguro de que hay otros cien si lo piensas un poco.

Tienes energía térmica y quieres convertirla en energía mecánica. Excelente. Debes:

1) Tenga un diferencial de temperatura, de modo que la energía que tenga pueda fluir hacia donde haya menos energía. (Esto deja menos energía donde las cosas comenzaron y más energía donde fue).

2) Necesita una forma mecánica de tomar parte de la energía que fluye desde la zona alta hacia la zona de energía inferior.

Ahora tiene energía mecánica que puede hacer algo por usted. Los mecanismos comunes incluyen turbinas y pistones. El proceso de capturar parte de la energía a medida que fluye más allá de su dispositivo se llama fricción. La mayoría de las veces pensamos en la fricción como un desperdicio, pero también es una forma de hacer algo de trabajo.

No se indica en su pregunta es el objetivo de hacer un trabajo. ¿Qué deseas hacer ahora?

Se requiere diferencia de temperatura para lograr esto. Esto se debe al efecto de la segunda ley de la termodinámica. Puede pensar que la energía mecánica es una especie de energía de “orden”, ya que todos los átomos que componen el objeto se mueven en la misma dirección. Pero si no hay diferencia de temperatura, la velocidad promedio de todos los átomos es la misma, es decir, no es tan ordenada como los productos de la energía mecánica. Esto estaría en contradicción con la segunda ley. Esto, sin diferencia de temperatura, la energía térmica no puede transformarse en energía mecánica.