AULA DO

CPOGEscalas Termométricas

DilataçãoCalorimetria

Prof. Felipe Cardoso

Escalas termométricas

Em um gráfico

Relações de variação

Petrobras maio 2010 TO prova 35

Petrobras 2010 TO prova 40

Petrobras 2010 TQ prova 52

Petrobras 2012 TO prova 47

Petrobras 2010.2 TO prova 41

BR dist abril 2010 – prova 02

Petrobras 2011.1 TO prova 36

TLL ..0

α é o coeficiente de dilatação linear

DILATAÇÃO LINEAR

.2

..0

TSS

DILATAÇÃO SUPERFICIAL

.3

..0

TVV

DILATAÇÃO VOLUMÉTRICA

DILATAÇÃO DOS LÍQUIDOS

-Só é possível a dilatação volumétrica, pois o líquido

está contido em um recipiente.

Ao aquecer o líquido, estaremos também aquecendo o

recipiente que vai dilatar juntamente com o líquido.

aparenterecipientereal VVV

DILATAÇÃO ANÔMALA DA ÁGUA

Quando aquecemos a água de 00C a 40c, o seu

volume diminui, se contraindo. A partir de 40C a

água volta a ter um comportamento normal, ou seja,

ao ser aquecida ela se dilata.

Petrobras 2012 TIE prova 39

Petrobras 2012 TIE prova 39

Petrobras 2012 TIE prova 39

Petrobras 2012 TIE prova 39

Petrobras 2012 TO prova 47

Petrobras 2010 TO prova 35

Transpetro 2012 TO prova 25

Petroquímica Suape 2012 TO prova 02

Petrobras 2011 TIE prova 29

Transpetro 2006.2 operador I prova 07

Petrobras 2011 TIE prova 29

BR dist TQ 201140

Uma plataforma horizontal é sustentada por dois pilares verticais homogêneos feitos de metais diferentes, como mostra a figura abaixo.

O coeficiente de dilatação linear do pilar maior é α = 2,0 x 10−5 °C−1.

Para que a plataforma permaneça na horizontal, independente de variações não muito grandes de temperatura, o valor do coeficiente de dilatação linear, em °C−1, do pilar menor, deverá ser, aproximadamente,

(A) 1,0 x 10−5

(B) 2,0 x 10−5

(C) 3,0 x 10−5

(D) 4,0 x 10−5

(E) 5,0 x 10−5

INTRODUÇÃO

Quando um corpo recebe ou cede

calor, ocorre uma transformação:

variação de

temperatura ou mudança de estado

físico. No primeiro caso, dizemos que

se trata de calor sensível e, no

segundo, calor latente.

É a parte da Termologia que estuda a

quantidade de calor recebida ou perdida por

um corpo.

• Energia Térmica:

Quando é analisado microscopicamente um corpo nos

estados sólido, líquido e gasoso, nota-se que:

• No estado sólido, as partículas que constituem o

corpo possuem uma grande vibração em torno de

sua posição;

• No estado líquido, as partículas, além de

vibrarem, apresentam movimento de translação no

interior do líquido;

• No estado gasoso, as partículas, além de

vibrarem intensamente, também transladam com

grande velocidade no interior da massa gasosa.

Conclui-se, assim, que: As partículas que constitui os corpos possuemenergia de agitação. Esta energia de agitação das partículas do corpoé chamada de energia térmica.

Transmissão de Calor

Condução Térmica

Convecção Térmica

Irradiação Térmica

Condução Térmica

Definição:

Propagação de calor em que a energia térmica

é transmitida de partícula para partícula;

não há transporte das partículas;

há somente transmissão de energia térmica.

33

Condutores Térmicos

São aqueles que possuem elevado coeficiente de

condutibilidade térmica.

Ou seja, são materiais que conduzem calor com

facilidade.

Ex.: Os metais são excelentes condutores.

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Isolantes Térmicos

Ao contrário dos condutores, os isolantes

conduzem muito pouco calor.

Ex.: O ar, a neve

35

Convecção Térmica

Definição:

É um processo de transmissão em que a energia

térmica é propagada mediante o transporte de

matéria;

há deslocamento de partículas;

só acontece em fluidos, ou seja, em líquidos e gases.

Irradiação Térmica

Definição:

A Irradiação é a transmissão de energia, sem que

haja contato físico entre eles;

Essa transmissão ocorre por meio dos

denominados raios infravermelhos, que são ondas

eletromagnéticas.

• Calor é uma forma de energia em trânsito que passa, de maneira espontânea, do corpo de maior temperatura para o de menor temperatura.

• Exemplo: Em um tanque com água a temperatura de 25ºC, foi introduzido uma bloco de aço a 130ºC. Minutos depois, notou-se que o bloco foi se esfriando e a água se aquecendo até ocorrer um equilíbrio térmico.

• Obs.: O que aconteceu com a água para elevar sua temperatura? E quem forneceu energia?

Define-se Caloria como sendo a quantidade de calornecessária para que um grama de água pura, sobpressão normal, tenha sua temperatura elevada de14,5ºC para 15,5ºC.

A unidade de calor, no SI, é o Joule (J);

Ainda se usa bastante a caloria (cal).

1cal = 4,186 J

CAPACIDADE TÉRMICA E

CALOR ESPECÍFICO

Definimos capacidade térmica C de

um corpo como sendo a quantidade

de calor necessária por unidade de

variação de temperatura do corpo:

Continuação...

A capacidade térmica C é uma

característica do corpo e não da substância.

Assim, diferentes blocos de chumbo têm

diferentes capacidades térmicas, apesar de

serem de mesma substância (chumbo).

Da definição de capacidade térmica

podemos obter as suas unidades de

medida:

Continuação...

Quando considerarmos acapacidade térmica da unidade de massatemos o calor específico c da substância

considerada:

Continuação...

Calor específico c é uma característicada substância e não docorpo. Assim, cada substância tem o seucalor específico, diferentes blocos dechumbo têm o mesmo calor específico, poissão de mesma substância.

As unidades mais usadas de calorespecífico são:

EQUAÇÃO FUNDAMENTAL

DA CALORIMETRIA

A quantidade de calor sensívelrecebida ou cedida por um corpo, em função da variação de temperatura, pode ser expressa da seguinte forma:

PRINCÍPIO FUNDAMENTAL DA

CALORIMETRIA – EQUILÍBRIO

TÉRMICO

Se vários corpos, no interior de um recipiente

isolado termicamente, trocam calor, os de maior

temperatura cedem calor aos de

menor temperatura, até que se estabeleça o

equilíbrio térmico.

A soma algébrica dos calores trocados é igual a

zero:

Quantidade de calor latenteQuantidade de energia térmica recebida ou

cedida por um corpo, para exclusivamente

mudar de estado físico.

Unidade

1 cal = 4,18 J

(S.I) J/kg

(prática) cal/g

L > 0 – absorve calor durante a mudança

L < 0 – cede calor durante a mudança

Q = M . L

Mudanças de estado

Gráfico

Fluxo de Calor

Petrobras 2012 TIE prova 39

Petrobras 2010 março TO prova 40

Petrobras 2012 TIE prova 39

Petrobras 2012 TIE prova 39

Petrobras 2011 TIE prova 39

Petrobras 2011 TIE prova 39

Petrobras 2011 TIE prova 39

Petrobras 2011 TIE prova 39

Transpetro 2012 TO prova 25

Petrobras 2012 –TPP- prova48

59

Petrobras 2008 TO prova 17

35

Transpetro 2006 Operador I prova 02

BR distribuidora 2008 TO prova 08

Petrobras 2012 TPP prova 48 Na figura, está representado um trocador de calor do tip casco/tubo.

Tanto o fluido interno quanto o externo é a água, e

as temperaturas são, respectivamente, t1 = 25 ºC; t2 = 35 ºC e T1 = 80 ºC. Se a razão entre a vazão volumétrica das correntes frias e quentes é de 2:1, qual a redução de temperatura da corrente quente?

(A) 60 ºC

(B) 40 ºC

(C) 20 ºC

(D) 10 ºC

(E) 5 ºC