TERMOMETRIA TERMOLOGIA. Escalas Termométricas. Dilatação Superficial. Dilatação Linear. A = Ao. β. t. L = Lo. α. t

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1 TERMOMETRIA TERMOLOGIA Temperatura grandeza escalar associada ao grau de vibração térmica das partículas de um corpo. Equilíbrio térmico corpos em contato com diferentes temperaturas trocam calor, e após um certo intervalo de tempo, atingem a mesma temperatura. Escalas Termométricas Valores válidos para água a pressão normal de 1 atm. o C o F K Dos sólidos: Dilatação TérmicaT LINEAR (em uma dimensão) SUPERFICIAL (em duas dimensões) VOLUMÉTRICA (em três dimensões) Dilatação Linear Dilatação Superficial Lo t o t L A A L A L = Lo. α. t A = Ao. β. t

2 Dilatação Volumétrica α β γ = = V = Vo. γ. t Dilatação dos LíquidosL V = Vo. γap. t CALORIMETRIA Calor Energia térmica em trânsito que é transmitida espontaneamente quando há diferença de temperatura. Calor Específico (c) É a quantidade de calor fornecido a um grama de um corpo, este sofre a variação de temperatura de 1 o C. Capacidade térmica (C) É a quantidade de calor que devemos fornecer a um corpo de massa m qualquer, para provocar uma variação de temperatura unitária, sob pressão constante.

3 Equação Geral da Calorimetria Q = m. c. t Princípio das Trocas Gasosas Se dois ou mais corpos trocarem apenas calor entre si, constituem um sistema isolado. A soma de quantidade de calor cedido por uns é igual a uma soma das quantidades de calor recebidas pelos outros. Mudança a de Estado FísicoF Quantidade de Calor Latente SUBLIMAÇÃO FUSÃO VAPORIZAÇÃO SÓLIDO LÍQUIDO GASOSO Q = m. L SOLIDIFICAÇÃO CONDENSAÇÃO SUBLIMAÇÃO Propagação de Calor Condução 01. A temperatura média do corpo humano é 36,5 o C. Determine o valor dessa temperatura na escala Fahrenheit. Convecção Irradiação

4 02. Dois termômetros, um graduado na escala Celsius e outro na escala Fahrenheit, fornecem a mesma leitura para a temperatura de um gás. Determine o valor dessa temperatura. 03. Certa escala termométrica adota os valores -20 e 580, respectivamente, para os pontos do gelo e do vapor. a) a fórmula de conversão entre essa escala e a escala Celsius. b) a indicação que nessa escala corresponde a 20 o C. 4. A temperatura corporal humana pode variar, aproximadamente, entre 35ºC e 42ºC na escala Celsius. a) Determine os valores desses limites na escala absoluta Kelvin. b) Calcule a variação quando a temperatura de uma pessoa se altera do valor mínimo para o valor máximo referido, nas duas escalas. 05. Uma barra apresenta a 10º C comprimento de 90m, sendo feita de um material cujo coeficiente de dilatação linear médio vale ºC -1. A barra é aquecida até 20º C. a) a dilatação ocorrida. b) o comprimento final da barra. 06. Duas barras A e B de materiais diferentes apresentam, a 0 o C, comprimentos respectivamente iguais a 75 cm e 75,3 cm. A que temperatura devem ser aquecidas para que seus comprimentos se tornem iguais? Os coeficientes de dilatação linear dos materiais de A e B valem, respectivamente 5, ºC -1 e 2, ºC Na figura, a plataforma P é horizontal por estar apoiada nas barras A e B de coeficientes de dilatação iguais, respectivamente, a α A e α B. Determine a relação entre os comprimentos iniciais L A e L B das barras, a fim de que a plataforma P permaneça horizontal em qualquer temperatura.

5 08. Uma placa apresenta inicialmente área de 1 m 2 a 0 o C. Ao ser aquecida até 50º C, sua área aumenta de 0,8 cm 2. Determine o coeficiente de dilatação superficial e linear médio do material que constitui a placa. 09. O coeficiente de dilatação linear médio de um sólido homogêneo é 12, ºC -1. Um cubo desse material tem volume de 20 cm 3 a 10º C. Determine o aumento de volume experimentado pelo cubo. 10. Um recipiente de vidro de coeficiente de dilatação linear médio ºC -1 tem volume de 100 cm 3 a 0 o C, estando completamente cheio com um líquido. Ao ser aquecido até C, extravasam 5cm 3 de líquido. a) o coeficiente de dilatação aparente do líquido b) o coeficiente de dilatação real do líquido 11. Um corpo de massa 200g é constituído por uma substância de calor específico 0,4 cal/g. o C. a) a quantidade de calor que o corpo deve receber para que sua temperatura varie de 5º C para 35º C. b) que quantidade de calor deve ceder para que sua temperatura diminua de 15º C. c) a capacidade térmica do corpo. 12. Num calorímetro de capacidade térmica 8,0 cal/ o C inicialmente a 10º C são colocados 200g de um líquido de calor específico 0,40 cal/g. o C. Verifica-se que o equilíbrio térmico se estabelece a 50º C. Determine a temperatura inicial do líquido. 13. Temos inicialmente 200g de gelo a -10º. Determine a quantidade de calor que essa massa de gelo deve receber para se transformar em 200g de água líquida a 20º C. Trace a curva de aquecimento do processo.

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