“Ai que calor!!!!!!!!!”

Prof.: Joni Cruz

Porque a Suécia e não outro lugar???

TermologiaA termologia (termo = calor, logia = estudo) é a parte da Física que estuda o calor e seus efeitos sobre a matéria.

A termologia se divide em:

Termometria: é a parte da termologia voltada para o estudo da temperatura.

Calorimetria: é a parte da física que estuda as trocas de energia entre corpos ou sistemas quando essas trocas se dão na forma de calor.

O conceito de Temperatura

A temperatura é a indicação de que um corpo está muito quente ou muito frio em relação a um corpo de referência.

Quando um corpo se aquece as partículas que o compõem vibram cada vez com mais intensidade: esse fenômeno denomina-se temperatura. Quanto maior a agitação, maior a temperatura.

A explicação atômica da temperatura

http://www.molecularium.net/pt/agua/index.html

Quanto maior a temperatura de um corpo, mais depressa se movem seus átomos ou moléculas.

Baixas temperaturas, baixas velocidades moleculares

Altas temperaturas, altas velocidades moleculares

Zero absoluto

No século XIX, os cientistas chegaram a conclusão de que havia uma temperatura mínima possível, que recebeu o nome de zero absoluto e seria atingida quando todas as partículas de um corpo estivessem imóveis.

De acordo com a mecânica quântica, quando um corpo é resfriado continuamente, os átomos não chegam a ficar totalmente imóveis, mas atingem um estado no qual é impossível extrair mais energia do corpo; esta é definição moderna de zero absoluto.

Termômetro: precisão e confiança

Escolhe-se de preferência grandezas que variem linearmente com a temperatura.

A medida da temperatura de um corpo é sempre indireta, ou seja, mede-se outra grandeza (propriedade) que está relacionado com a temperatura.

A palavra termômetro origina-se do grego thermo que significa quente e metro que significa medida. Assim, termômetro é definido como o instrumento que mede temperatura.

O “Termômetro” de Galileu Galilei

Não pode ser considerado propriamente um termômetro, uma vez que não estabelece valores numéricos para a temperatura, ou seja, apenas indica se o corpo está mais quente ou mais frio que outro tomado como referência.

Um dos primeiros dispositivos criado para avaliar temperaturas.

Termômetro de mercúrio (clínico)

Entre 1700 e 1750 foram construídos os primeiros termômetros de bulbo pelos físicos Daniel Gabriel Fahrenheit e Anders Celsius.

Um termômetro de mercúrio possui um bulbo (reservatório de vidro) contendo mercúrio ligado a uma haste de vidro.

Como funciona o termômetro clínico

O nível de mercúrio sobe mais no caso da água quente do que no da água gelada.

Termômetros digitais

Podem ser encontrados em relógios de pulso e em equipamentos eletrônicos como computadores.A medida da temperatura é feita através da variação de suas características elétricas. Os mais comuns utilizam um resistor que faz parte de um circuito elétrico que aciona o indicador de temperatura de acordo com o valor da resistência.

Outros tipos de termômetro

Pirômetro ótico: a temperatura do objeto (uma fornalha, por exemplo) é obtida comparando-se sua cor com a cor do filamento de uma lâmpada elétrica.

Termômetro bimetálico: o aquecimento faz com que a espiral bimetálica se

encurve, movendo o ponteiro, que indica o valor da temperatura.

Termômetro de máximo e de mínimo

Utiliza como grandeza termométrica o aumento de volume do mercúrio e do álcool. Esse termômetro é largamente utilizado pela meteorologia com o objetivo de obter as temperaturas máximas e mínimas em um período de tempo determinado (geralmente 1 dia).

O que acontece entre o termômetro e a pessoa para alterar o nível de mercúrio?

Corpo A Corpo BFluxo

de calor

Quando dois corpos A e B, com temperaturas T1 e T2, respectivamente, estão em contato, há fluxo de calor do corpo de maior temperatura para o de menor.

T1T2

T1 > T2

O conceito de calorEnquanto a temperatura é a medida da agitação das partículas de um corpo, o calor é a energia térmica que é transferida de um corpo de maior temperatura para um de menor temperatura.

O corpo humano é um bom instrumento para avaliar a temperatura dos corpos?

Uma maneira fácil de ver como isso funciona é, depois de lavar as mãos na água em temperatura ambiente, colocar a mão na testa de outra pessoa.

Você provavelmente vai senti-la quente, como se ela estivesse com febre

Nossos sensores térmicos se adaptam à temperatura mais baixa da água da torneira e depois nos enganam, provocando uma sensação errada.

Embora nossa mão não seja 100% confiável para medir temperaturas, podemos confiar nela em algumas situações de temperaturas extremas. Ao tocarmos algo muito quente – uma panela que acabou de sair do fogo, por exemplo – ou muito gelado – como um bloco de gelo –, logo sentimos um desconforto.

Escalas Termométricas

As escalas de temperatura proporcionam uma forma conveniente de comparar as temperaturas de dois corpos.

Escalas mais comum:• Celsius• Fahrenheit• Kelvin

Uma escala termométrica corresponde a um conjunto de valores numéricos, onde cada um desses valores está associado a uma determinada temperatura.

Construção de uma escala termométrica

1º Escolher dois pontos de temperatura reprodutível:

3º Dividir a distância entre os pontos em um certo número de intervalos igualmente espaçados.

• Ponto de Vapor: Temperatura na qual a água entra em ebulição.

• Ponto de Fusão: Temperatura que o gelo se derrete.

2º Atribuir um valor aos pontos (escolha arbitrária).

Escala Celsius

É a escala usada no Brasil e na maior parte dos países, oficializada em 1742 pelo astrônomo e físico sueco Anders Celsius (1701-1744). Nessa escala, o intervalo entre os pontos fixos é dividido em 100 partes iguais, sendo que cada divisão corresponde a 1 grau celsius (1° C). Como o intervalo entre os pontos fixos dessa escala foi dividido em cem partes iguais, ela recebeu o nome de escala centígrada ou centesimal.

Escala Fahrenheit

Escala bastante utilizada, principalmente nos países de língua inglesa, criada em 1708 pelo físico alemão Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736), tendo como referência a temperatura de uma mistura de gelo e cloreto de amônia (0°F) e a temperatura do corpo humano (100°F). Nessa escala, o intervalo entre os dois pontos fixos é dividido em 180 partes iguais, sendo que cada divisão corresponde a 1 grau fahrenheit (1°F).

Escala Kelvin

Também conhecida como escala absoluta, foi verificada pelo físico inglês William Thompson (1824-1907), também conhecido como Lorde Kelvin. Por convenção, não se usa "grau" para esta escala, ou seja 0 K, lê-se zero kelvin e não zero grau kelvin. Nessa escala, o intervalo entre os dois pontos é dividido em 100 partes iguais, sendo que cada divisão corresponde a 1 kelvin (1k). Não existem números negativos na escala Kelvin e é utilizado, principalmente, pela comunidade científica.

Conversão entre escalas termométricas

Utilizando um processo matemático chamado "Interpolação", podemos definir uma equação de relacionamento entre as escalas :

Cont...

Temos então:

Realizando as subtrações, obtemos:

Dividindo os denominadores por 20, chegamos ao seguinte resultado:

Exemplo 2:

A que temperatura esse mesmo valor corresponde na escala Kelvin?

Você acorda em Nova York com um locutor de rádio anunciando que a temperatura máxima prevista para o dia é 90o F. Será o caso de sair para rua agasalhado?

Com essa temperatura é aconselhável que você sai de short e camiseta.

Resp.:

Resp.:

Variações termométricas

A equação mostrada anteriormente tem a finalidade de converter uma temperatura de uma escala para outra escala. Quando desejamos converter um intervalo de temperatura (variação), utilizamos a relação :

∆TC ∆TF ∆TK

Exemplo 3:

Em uma certa região da Terra, a temperatura máxima registrada no decorrer de um ano foi de 42 OC e a mínima foi de 17 OC. Determine: a) A variação de temperatura entre os instantes em que foram

registradas as temperaturas máxima e mínima referidas.

b) O valor dessa variação de temperatura expresso em OF.

Resp.:

Resp.: