Prof. Paulo Henrique Muel er Biologia e Ciências Naturais TERMOLOGIA

Transcrição

1 TERMOLOGIA

2 Introdução Todos os corpos são constituídos por partículas que estão sempre em movimento. Esse movimento é denominado energia interna do corpo. O nível de energia interna de um corpo depende da velocidade com que suas partículas se movimentam, isto é, se o movimento é rápido, o corpo possui um nível de energia interna alto; se o movimento é lento, o corpo tem nível de energia interna baixo.

3 Temperatura: É uma grandeza física que mede o estado de agitação das partículas de um corpo, caracterizando o seu estado térmico.

4 Calor: Calor é a energia térmica em trânsito, entre dois corpos ou sistemas, decorrente apenas da existência de uma diferença de temperaturaentreeles.

5 CONCEITOS FUNDAMENTAIS Temperatura: Medida da agitação molecular. Energia térmica: Um dos tipos de energia que podem ficam armazenada nos corpos. Calor: Energia térmica em trânsito. Equilíbrio térmico: temperaturas iguais. Obs: O calor sempre flui espontaneamente do corpo de maior temperatura para o de menor temperatura.

6 Escalas termométricas: Escalas termométricas são escalas que permitem "medir" certa temperatura, de forma indireta, relacionada geralmente com a altura de uma coluna de um líquido. As mais usuais são a Celsius (⁰C), Fahrenheit (⁰F) e Kelvin (K).

7 Uma escala termométrica corresponde a um conjunto de valores numéricos, onde cada um desses valores está associado a uma temperatura. Para a graduação das escalas foram escolhidos dois pontosfixos:

8 1 o. Ponto fixo: Corresponde à temperatura de fusão do gelo; chamado ponto do gelo. Aáguaem pressão de 1atm, congela a esses valores. 0 C 32 F 273K

9 2 o. Ponto fixo Corresponde à temperatura de ebulição da água; chamado ponto do vapor. A água com pressão de 1 atm evapora nesses valores. 100 C 212 F 373 K

10 Relação entre as escalas:

11 Onde: C TemperaturaemgrausCelsius( o C) F TemperaturaemgrausFahrenheit( o F) K TemperaturaemKelvin(K)

12 Relação entre as Escalas Termométricas Pressão de 1 Atm Equações de Conversão

13 Dilatação Térmica: Variação da dimensão de um corpo quando sua temperatura varia. Entre elas temos: - Dilatação Linear - Dilatação Superficial - Dilatação Volumétrica

14 Dilatação Linear A dilatação ocorre em apenas uma dimensão (comprimento). L= L.α. T o L = L L o

15 Prof. Paulo Henrique Mueller Exemplos

16 Dilatação Superficial Estuda a dilatação em duas dimensões (comprimento e largura). A = A.β. T o A = A A o β = 2. α

17 Exemplos

18 Prof. Paulo Henrique Mueller

19 Dilatação Volumétrica Estuda a dilatação em três dimensões (comprimento, largura e espessura). V = V.γ. T o V = V V o γ = 3.α

20 Prof. Paulo Henrique Mueller Exemplos

21 Calorimetria A troca de calor entre dois corpos cessa quando for atingido o equilíbrio térmico. Obs: O calor sempre flui espontaneamente do corpo de maior temperatura para o de menor temperatura.

22 Calor Sensível É o calor que provoca variação de temperatura sem haver mudança de estado físico. Q = m. c. t

23 Calor Latente É o calor que provoca mudança de estado físico sem variar a temperatura. Q = m. L

24 Calor específico É a quantidade de calor necessária para variar 1ºC a temperatura de 1g de substância. Obs: - O calor específico depende da natureza da substância. - O calor específico muda com a variação da temperatura. - Toda substância tem em cada estado físico, um valor diferente para o calor específico.

25 Mudança de estado físico

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

27 Propagação de calor Condução: Ocorre no contato entre os corpos. Não ocorre consequentemente no vácuo.

28 Propagação de calor Convecção: Ocorre nos fluídos com o deslocamento de partículas. Não ocorre no vácuo.

29 Propagação de calor Irradiação: Quando o calor é transmitido por ondas eletromagnéticas. Única que ocorre no vácuo.