Olá, estudantes!

Esta semana vamos estudar na Aula Paraná de física sobre: uma retomada dos

conceitos de Temperatura, Calor e as Leis da Termodinâmica. Para ajudar em seus

estudos, você está recebendo o resumo dos conteúdos. Relembrando que teremos 2

aulas e vamos tratar sobre:

Olá! Estamos finalizando o primeiro trimestre e por isso nessa trilha vamos apresentar duas

aulas de retomada, através delas você poderá fazer uma revisão nos conceitos vistos até agora. Bons

estudos!

Aula 15

Temperatura

É uma grandeza que quantifica o nível de agitação térmica de uma partícula ou sistema. Quanto

mais agitadas as partículas, maior a temperatura.

As escalas de temperatura mais utilizadas são: Celsius, Fahrenheit e Kelvin. A escala Kelvin é a

que melhor representa o conceito de temperatura, quando temos a temperatura de zero Kelvin

podemos dizer que as partículas estão em repouso. Essa temperatura é equivalente a

aproximadamente -273 °C.

Para realizar a conversão entre as escalas de temperatura podemos usar a seguinte igualdade:

Dilatação térmica

É representado pela variação das dimensões do corpo ocasionado pela variação da sua

temperatura, sendo ela definida por: linear, superficial e volumétrica.

Calor

É a energia térmica em trânsito quando há diferença de temperatura, espontaneamente vai do

corpo mais quente para o corpo mais frio.

Equilíbrio térmico

Ao misturarmos algumas substâncias a temperaturas diferentes (ou deixamos próximos sem a

interferência externa), eles procuram ficar a mesma temperatura, a qual denominamos equilíbrio

térmico.

AULA: 15 Temperatura e Calor

AULA: 16 Leis da Termodinâmica

Física

2ª SÉRIE

SEMANA 8

Quando o sistema atinge o equilíbrio térmico não existe mais troca de calor entre os corpos,

todo o calor recebido é equivalente ao calor cedido

Processos de transmissão de calor

Condução:

A energia térmica é transferida átomo por átomo até aquecer toda a estrutura (ou tentar

mantê-la a mesma temperatura).

Convecção:

Ocorre devido ao deslocamento de matéria nos fluidos motivado pela diferença de densidade

no líquido ou gás.

Irradiação:

Processo que independe de meio material (ondas eletromagnéticas). É a única troca de calor

que pode existir no vácuo.

Condutores e Isolantes térmicos

Condutores são materiais que possibilitam um deslocamento maior do fluxo de calor.

Ex: Alumínio, Ferro, Cobre, Chumbo, etc.

Isolantes não permitem esse acesso com tanta facilidade, dificultando o processo.

Ex: Isopor, Cobertor, Lã

AULA 16

O estudo dos gases se baseia em três grandezas físicas: Pressão, Volume e Temperatura. Elas se

relacionam a partir da lei geral dos gases:

Quando a pressão se mantém constante a transformação é chamada isobárica.

Quando o volume se mantém constante a transformação é chamada isovolumétrica ou

isocórica.

Quando a temperatura se mantém constante a transformação é chamada de isotérmica.

LEI ZERO DA TERMODINÂMICA

“se dois corpos A e B estão separados e com temperaturas iniciais diferentes, ocorre um fluxo de

calor (do corpo quente para o corpo frio) para que ocorra o equilíbrio térmico os corpos”.

1ª Lei da Termodinâmica

Chamamos de 1ª Lei da Termodinâmica o princípio da conservação de energia aplicada à

termodinâmica, o que torna possível prever o comportamento de um sistema gasoso ao sofrer uma

transformação termodinâmica.

∆U = τ - Q

Q = Quantidade de calor (calorias/Joule)

τ = Trabalho realizado (calorias/Joule)

∆U = variação da energia interna (calorias/Joule)

2ª LEI DA TERMODINÂMICA.

Enunciado de Kelvin-Planck:

É impossível a construção de uma máquina que, operando em um ciclo termodinâmico,

converta toda a quantidade de calor recebido em trabalho.

Enunciado de Clausius:

O calor não pode fluir, de forma espontânea, de um corpo de temperatura menor, para um

outro corpo de temperatura mais alta

Rendimento

No ciclo de Carnot da figura, temos:

L → M: Expansão isotérmica (sistema recebe calor Q);

M → N: Expansão adiabática (não há trocas de calor);

N → O: Compressão isotérmica (sistema perde calor Q);

O → L: Compressão adiabática (não há troca de calor).

Importante:

A área

É isso! Agora você já pode resolver os exercícios a seguir.

LISTA DE EXERCÍCIOS AULAS 15 e 16

1) Um turista brasileiro pretendo fazer uma viagem de férias para a Holanda. Antes da viagem, ele verifica

a temperatura nos próximos dias em Amsterdã, onde consta que a temperatura é de 41°F. Intrigado, ele

realiza a conversão da temperatura para a escala Celsius. Qual valor ele obteve? Na sua mala de viagem,

deverá possui roupas para dias frios ou dias quentes?

2) (UFRN - adaptada)Em uma oficina mecânica, o mecânico recebeu um mancal “engripado”, isto é, o eixo

de aço está colado à bucha de bronze. Ele precisa separar as peças com o mínimo de impacto de modo

que elas possam voltar a funcionar normalmente. O que deve ser feito? Sabe-se que: o coeficiente de

dilatação térmica linear do aço é menor que o do bronze

a) Deve-se aquecer as peças, para que elas se separem.

b) Deve-se resfriar as peças, para que elas se separem.

3) Em uma empresa que funde ferro em aço, em uma falha mecânica, uma barra de ferro de 500kg, a

1000°C, cai em um aquário, com 1000L de água a 20°C. Qual será a temperatura de equilíbrio térmico?

4) Um gás ideal, contido num recipiente dotado de êmbolo móvel, descreve um ciclo térmico ADCBA,

como mostra o gráfico. O processo entre A e D e entre C e B são isotérmicos. Com base no gráfico e

sabendo que a temperatura em A é 200 K, determine:

a) Os trechos do ciclo ADCBA onde o processo é isocórico e onde é isobárico.

b) O volume do gás ideal no ponto D e a temperatura da isoterma que liga os pontos B e C, em Kelvin.

2) Uma amostra gasosa tem uma elevação da sua energia interna em 320 J, realizando um trabalho de 88

J. Qual é a quantidade de calor recebida por essa amostra?

1) Uma máquina térmica de Carnot tem sua fonte quente a uma temperatura de 327 °C, enquanto a sua

fonte fria opera a 27 °C. O rendimento dessa máquina é igual a:

a) 16%

b) 88%

c) 40 %

d) 25%

e) 50 %

Escola/Colégio:

Disciplina: Ano/Série:

Estudante: