Termologia. Prof. Raphael Carvalho

Transcrição

1 Termologia Prof. Raphael Carvalho

2 Tá mesmo cara, eu tô com muito Calor! Cara, tá quentão aqui, né?

3 OBJETIVOS DA TERMOLOGIA Estudar os fenômenos relativos às manifestações de um tipo de energia que pode produzir aquecimentos, resfriamentos ou mudanças de estado físico nos corpos que a cedem ou recebem.

4 ASPECTOS MACROSCÓPICOS E MICROSCÓPICOS O estudo macroscópico se restringe aos aspectos globais do sistema tais como volume,temperatura, pressão e outras propriedades que podemos perceber pelos nossos sentidos. O estudo microscópico se restringe a grandezas que não podemos perceber pelos nossos sentidos: a energia das moléculas.

5 Energia Térmica Todos os corpos possuem partículas que estão em constante movimento denominado agitação térmica. A energia térmica é a soma das energias cinéticas das partículas de um corpo.

6 Temperatura Temperatura (T) é a medida do grau de agitação das moléculas de um corpo ou substância. Maior agitação térmica Temperatura mais alta A B Menor agitação térmica Temperatura mais baixa A festa está pegando fogo, vejo todo mundo agitado! T A > T B

7 Equilíbrio Térmico Dizemos que dois ou mais corpos estão em equilíbrio térmico quando eles se encontram com a mesma temperatura. Calor É energia térmica em trânsito de um corpo para outro ou de uma parte para outra desse mesmo corpo, trânsito este provocado por uma diferença de temperaturas. VEJA O calor sempre flui da região (ou corpo) de maior temperatura para a região (ou corpo) de menor temperatura. TA> T B Eu já estou em equilíbrio térmico com o ambiente! A Calor Calor B

8 Fluxo de calor Maior temperatura Depois de um certo tempo: Menor temperatura Equilíbrio térmico Mesma temperatura

9 ESCALAS TERMOMÉTRICAS Uma escala termométrica é um conjunto de valores numéricos em que cada valor está associado a uma certa temperatura. MEDIÇÃO DA TEMPERATURA Para medir a temperatura, recorre-se ao fenômeno da dilatação térmica, ou seja, à variação de dimensões que os corpos sofrem quando sua temperatura se altera.

10 TERMÔMETROS Um termômetro é basicamente constituído de um termoscópio (ou seja, um indicador da dilatação térmica) e de uma escala termométrica. Termômetro clínico Termômetro de máxima e mínima Termômetro digital Termômetro bimetálico

11 PONTOS FIXOS FUNDAMENTAIS 1º PONTO FIXO PONTO DO GELO 2º PONTO FIXO PONTO DO VAPOR Temperatura na qual a água congela. Gelo e água estão em equilíbrio térmico, sob pressão normal Temperatura na qual a água entra em ebulição, sob pressão normal.

12 ESCALA FAHRENHEIT Alguns anos mais tarde, Daniel Gabriel Fahrenheit ( ), físico alemão, criou o primeiro termômetro contendo mercúrio. Ponto do Gelo 32º F Ponto do Vapor 212º F Curiosidade Para o ponto 0, Fahrenheit utilizou a temperatura de uma mistura de gelo e cloreto de amônia e, para o ponto 100, a temperatura do corpo humano.

13 ESCALA CELSIUS A escala termométrica mais usada no mundo, inclusive no Brasil, foi criada pelo astrônomo e físico sueco Anders Celsius ( ) e oficializada em 1742 por uma publicação da Real Sociedade Sueca. Ponto do Gelo 0º C Ponto do Vapor 100º C Curiosidade Celsius utilizou o valor 0 para o ponto de ebulição e o valor 100 para o ponto de congelamento da água. Foi um biólogo sueco, chamado Lineu, quem inverteu essa escala, tornando-a tal como a conhecemos hoje.

14 ZERO ABSOLUTO É o limite inferior de temperatura de um sistema, na qual qualquer substância não tem absolutamente nenhuma energia cinética para fornecer, isto é, a agitação das partículas é praticamente nula. LORDE KELVIN A escala absoluta de temperatura foi criada na segunda metade do século XIX pelo físico inglês William Thomson Kelvin, verificando experimentalmente a variação da pressão de um gás a volume constante.

15 ESCALA ABSOLUTA Ponto do Gelo Ponto do Vapor 273 K 373 K Nossa, como é bom aprender! Algumas Observações Importantes Não existem valores negativos de temperatura na escala absoluta. Na prática o zero absoluto é inatingível. A partir de 1967, convencionou-se não usar grau para essa escala. Assim 20 K, por exemplo, lê-se 20 Kelvins.

16 A temperatura hoje é de 83º F Está quente ou frio?

17 CONVERSÕES ENTRE AS ESCALAS K F C T T T K F c T T T Variações de Temperatura K F C T T T simplificando

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19 Mudança de estado físico

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21 Propagação de calor A propagação de calor acontece de três maneiras diferentes: - Condução; - Convecção; - Irradiação.

22 - Condução O calor passa de molécula a molécula; É próprio para os sólidos; Não ocorre no vácuo.

23 - Convecção: Ocorre nos fluídos com o deslocamento de partículas. Não ocorre no vácuo.

24 - Irradiação: Quando o calor é transmitido por ondas eletromagnéticas. Única que ocorre no vácuo.

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26 Conceitos Dilatação térmica Quando aquecemos um corpo, aumentando sua energia térmica, aumentamos o estado de agitação das moléculas que o compõem. Estas moléculas precisam de mais espaço e acabam se afastando uma das outras aumentando o volume do corpo. Este fenômeno é conhecido como dilatação térmica. A dilatação térmica ocorre não só quando aquecemos um corpo, mas também quando o resfriamos.

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34 DILATAÇÃO LINEAR L L L L L 0 0 L 0 L L 0 1 L L0

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