Professor: Josevaldo BarrosProfessor: Josevaldo Barros

TERMOLOGIA TERMOLOGIA

Ramo da Física que estuda os fenômenos Ramo da Física que estuda os fenômenos relacionados ao aquecimento e resfriamento dos relacionados ao aquecimento e resfriamento dos

corpos.corpos.

TermoTermo + + logialogia

TemperaturaTemperatura EstudoEstudo

Temperatura:

é o grau de transição de calor de uma molécula de um corpo para outra molécula de outro corpo.

Temperatura:

é o estado de agitação das moléculas de um corpo.

Conceito fundamental de Conceito fundamental de temperaturatemperatura

O valor da temperatura está associada ao nível de agitação das partículas de um corpo. Portanto quanto maior a temperatura maior o estado de agitação.

Maior temperaturaMenor temperatura

Equilíbrio Térmico:

Quando dois corpos são colocados um em contato com o outro, após um certo tempo eles apresentam uma temperatura em comum.

OBS: O equilíbrio térmico se da sempre do corpo com temperatura maior para o corpo de menor temperatura.

CALORCALOR - Energia em trânsito que se transfere de - Energia em trânsito que se transfere de um corpo para outro, quando entre eles existir um corpo para outro, quando entre eles existir uma diferença de temperatura, até atingir o uma diferença de temperatura, até atingir o equilíbrio térmicoequilíbrio térmico (temperaturas iguais). (temperaturas iguais).

Termômetros:Termômetros:São os instrumentos usados na determinação da temperatura de um corpo.

Um termômetro comum deve ter,uma substância termométrica que varia seu volume ao sofrer alguma variação de temperatura, como o mercúrio por exemplo, e uma escala que registrará o valor correspondente da temperatura.

Termômetros para ambientes

Termômetros industriaisTermômetro clinico

Escalas termométricasEscalas termométricasAtualmente temos três escalas importantes em uso:

Celsius, Fahrenheit e Kelvin.Celsius, Fahrenheit e Kelvin.

Escala Celsius:

(Anders Celsius, 1701- 1744 )

Foi uma escala construída, tomando-se como referência a temperatura do gelo fundente como primeiro ponto fixo e a temperatura do vapor d´água em ebulição como segundo ponto fixo, atribuindo para estes dois pontos os valores 00C e 1000C respectivamente.

Escala Fahrenheit:Escala Fahrenheit:

Daniel Gabriel Fahrenheit (1686–1736)

Existem várias versões para a construção da escala Fahrenheit, mas nenhuma delas confirmada. Porém sabemos que nesta escala o ponto de gelo fundente e o vapor d´água em ebulição são registradas com os valores 320F e 2120F.

Escala KelvinEscala Kelvin

É a escala oficial do Sistema Internacional admitida para a temperatura termodinâmica, onde o valor correspondente ao gelo fundente é 273,15K e para o vapor d´água em ebulição é 373,15K. É também chamada de escala absoluta ou científica pois define como 0K (zero absoluto) a temperatura teórica em que as partículas que compõem um corpo estariam paralisadas.

William Thomson

(1824 – 1907)

ESCALA TERMOMÉTRICAESCALA TERMOMÉTRICAToda escala de medida necessita de dois Toda escala de medida necessita de dois

pontos fixos, que são valores de referência pontos fixos, que são valores de referência desta escala.desta escala.

Gelo em Gelo em fusãofusão

Água em Água em ebuliçãoebulição

ESCALAS DE TEMPERATURA

Escala Celsius

Escala Fahrenheit

Escala Kelvin

100 °C 212 °F 373 °K

273 °K32 °F0 °C

°C °F °K

Ponto de

Fusão

Ponto de

Ebulição

Ponto de

Ebulição

Ponto de

Ebulição

Ponto de

Fusão

Ponto de

Fusão

VARIAÇÃO ENTRE ESCALASVARIAÇÃO ENTRE ESCALAS

C F T

ΔTC

5

ΔTF ΔTK

9 5═ ═

ZERO ABSOLUTOZERO ABSOLUTOESCALA KELVINESCALA KELVIN

MENOR ESTADO TÉRMICO. PONTO MENOR ESTADO TÉRMICO. PONTO DE ENERGIA MÍNIMADE ENERGIA MÍNIMA

CONSTRUÇÃO DE UMA CONSTRUÇÃO DE UMA ESCALA QUALQUERESCALA QUALQUER

X Y

X1

X2

X

Y1

Y

Y2

12

1

12

1

YY

YY

XX

XX

EQUAÇÕES DE CONVERSÃO

273 °K32 °F0 °C

C F K

100 °C 212 °F 373 °K

Macete: como as três escalas mostram a mesma temperatura ambiente, temos:

pécabeça

péMeio

pécabeça

péMeio

pécabeça

péMeio

EQUAÇÕES DE CONVERSÃO – continuação:

0100

0C

32212

32F

273373

273K

100 °C 212 °F 373 °K

273 °K32 °F0 °C

C F K

Conversão entre as escalas:Conversão entre as escalas:

C F T

Considerando os três termômetros marcando a Considerando os três termômetros marcando a temperatura de um mesmo líquido com valores temperatura de um mesmo líquido com valores C,F e T, podemos montar uma proporção já que C,F e T, podemos montar uma proporção já que as alturas da coluna de mercúrio são as mesmas.as alturas da coluna de mercúrio são as mesmas.

100

273

180

32

100

TFC

5

273

9

32

5

TFC

Equação de conversão entre Equação de conversão entre as escalasas escalas

Portanto:

Simplificando:

5

273

9

32

5

KFC

100

273

180

32

100

KFC

Mam

ão com

açú

car !

!!!

Exemplo 101 – A temperatura do corpo humano é de aproximadamente 36,5 °C. Qual a leitura que a escala Fahrenheit e Kelvin fornecem para essa mesma temperatura?

Pensando !!!!

Pela equação de conversão temos:

5

273

9

32

5

KFC

5C

9

32F

Passando de Celsius para Fahrenheit:

9

323,7

F

9

32

5

5,36 F

7,6532F

327,65 F

FF 7,97

Passando de Celsius para Kelvin:

5

273

5

KC

5

273

5

5,36 K

5,36273K

5,36273K

KK 5,309

Abacate com

leite !!!

A temperatura normal de funcionamento do A temperatura normal de funcionamento do motor de um automóvel é 90ºC. Determine essa motor de um automóvel é 90ºC. Determine essa temperatura em Graus Fahrenheit.temperatura em Graus Fahrenheit.a)   90ºF b)   180ºF c)   194ºF a)   90ºF b)   180ºF c)   194ºF d)   216ºF e)   –32ºF d)   216ºF e)   –32ºF

Exemplo 2

5

909

32F

189

32F

F-32= 162

F= 162 + 32

F = 194 °F

Banana com fa

rinha !!

!

O tradutor, ao receber o manual de instruções com a O tradutor, ao receber o manual de instruções com a frase: After that, check whether temperature has frase: After that, check whether temperature has remained hot, about 149ºF, traduziu-a corretamente remained hot, about 149ºF, traduziu-a corretamente desta forma: “Após este tempo, verifique se a desta forma: “Após este tempo, verifique se a temperatura permaneceu quente, aproximadamente”:temperatura permaneceu quente, aproximadamente”:a)  45ºC. b)   55ºC. c)   65ºC. a)  45ºC. b)   55ºC. c)   65ºC. d)   76ºC. e)   78ºC d)   76ºC. e)   78ºC..

Exemplo 3

5

C

9

32149

9

117

C= 65 °C

Achoco

latado c

om

biscoito

!!!

5

C

135

C

Exemplo 4Exemplo 4 A temperatura de determinada substância é 50°F. A temperatura absoluta dessa substância, em kelvin, éa)   343 b)   283 c)   263 d)   323 e)   273

Pensando !!!!Pela equação de conversão temos:

5

273

9

32

5

KFC

5

273K9

32F

9

32505

273K

9

18

5

273K

25

273K

10273K27310K

KK 283

Baião de dois co

m

churra

sco !!

!

Exemplo 5Exemplo 5 Quando se deseja realizar experimentos a baixas temperaturas, é muito comum a utilização de nitrogênio líquido como refrigerante, pois seu ponto normal de ebulição é de - 196 ºC. Na escala Kelvin, esta temperatura vale:a)  469 K b) 77 K c)   196 K d)   273 K e)100 KPela equação de conversão temos:

5

273

5

KC

5

196

5

273K

196 273K

273196K

KK 77Aça

í com to

rresm

o !!!

273K 196

Exemplo 6Quando Fahrenheit definiu a escala termométrica que hoje leva o seu nome, o primeiro ponto fixo definido por ele, o 0ºF, corresponde à temperatura obtida ao se misturar uma porção de cloreto de amônia com três porções de neve, à pressão normal. Qual é, aproximadamente, esta temperatura na escala Celsius?a)   32° b)   273° c)   37,7° d)   –18° e) 17,7°

9

320

5

C

9

32

5

C

5

C6,3

CC 18M

ocotó

com

farin

ha e p

imenta

!!!

9

32

5

FC

- 3,555555

Exemplo 7A fim de diminuir o risco de explosão durante um

incêndio, os botijões de gás possuem um pequeno pino com aspecto de parafuso, conhecido como plugue fusível. Uma vez que a temperatura do botijão chegue a 172ºF, a liga metálica desse dispositivo de segurança se funde, permitindo que o gás escape. Em termos de nossa escala habitual, o derretimento do plugue fusível ocorre, aproximadamente, a:a)   342 ºC. b)   78ºC. c)   85ºC. d)   140ºC.  E) 113ºC.

9

32

5

FC

5

C9

32172

5

C9

140

5

C

15,555555....

15,6

C=78°C

Pão com ovo !!

!