termometria calor transmissão de energia quando existe diferença de temperatura entre corpos,...
TRANSCRIPT
Termometria
CalorTransmissão de energia quando existe diferença de temperatura entre corpos, sempre do mais quente ( maior temperatura) para o mais frio ( menor temperatura ).
TemperaturaGrandeza que mede o grau de agitação das moléculas.
Sólido Líquido Gasoso
Calor Sensível e Calor Latente
Qual a diferença em aquecer uma panela e um cubo de gelo com uma mesma fonte de calor?
Calor Sensível: Quando a quantidade de calor causa apenas a variação da temperatura de um corpo.
Calor Latente: Quando a quantidade de calor causa apenas a mudança de estado físico das moléculas.
Calor específico e Capacidade Térmica
Água tem capacidade térmica maior que a da areia, ou seja, leva mais tempo para aquecer e para
resfriar.
A areia tem capacidade térmica menor que da água, ou seja, leva
menos tempo para aquecer e esfria rapidamente
Isso ocorre porque são materiais diferentes e este comportamento se dá por causa do calor específico, ou seja, a água precisa de mais energia para aquecer que a areia.
Definições-Calorias: unidade que utilizamos para medir energia térmica ( calor ). Quantidade de calor fornecida para elevar de 1 ºC a temperatura de 1g de águasob condições normais de temperatura e pressão. 1 cal = 4,2 J
-Calor específico: quantidade de calor suficiente para elevar a temperatura de 1g de uma substância de 1ºC.
-Capacidade térmica: quantidade de calor suficiente para elevar a temperatura de um corpo de 1ºC.
Escalas Termométricas Para medir a temperatura de um corpo, utilizamos um instrumento chamado termômetro.
Termômetro de Galileu
O Termômetro
Mercúrio ou substância de baixo calor específico
Estrangulamento: controle da fuga do liquido dilatado
Tubo capilar: região de escape do líquido dilatado
Tubo de vidro
Escala
Daniel Gabriel Fahrenheit 1686 - 1736
Montou um termômetro de vidro que em seu interior, havia um tubo capilar, que continha mercúrio, que na temperatura ambiente encontra-se no estado líquido além de apresentar baixo calor específico. O valor da temperatura seria a leitura da altura que o líquido atingiria dentro do tubo de vidro, de acordo com a escala adotada.
Diz a história que ele admitiu como primeiro ponto de sua escala, a temperatura de uma mistura de água, gelo, sal e amônia que ele considerou como sendo a temperatura zero desta escala. O segundo ponto, seria a temperatura nesta escala, da temperatura do corpo humano que ele chamou de zero. Para melhorar tal escala e já utilizando a idéia dos pontos de gelo e vapor da água, para o gelo fundente, ele registrou o valor de 32ºF em sua escala e o de vapor, 212ºF.
Anders Celsius 1701 - 1744
Anders Celsius, criou a sua própria escala mas, seus valores foram adotados como referência de dados à pressão atmosférica de 1 atm e ao nível do mar. As temperaturas para o estado fundente para o gelo seria a principio 100 graus e para vapor ele adotou zero. Um biólogo chamado Carlos Lineu, tratou por inverter tal escala, deixado o 0 ºC para o ponto de fusão e 100 º C o ponto de ebulição.
Willian Thomson 1824 - 1907
Ou simplesmente Lord Kelvin. Dentre as escalas inventadas, é a que mais tem fundamento, pois Kelvin pensou que para registrar a temperatura zero, as moléculas não deveriam apresentar alguma movimentação. Na temperatura 0ºC, as moléculas apresentam movimento. Kelvin verificou através de alguns cálculos que para que o corpo apresente moléculas em total estado de repouso, seria a -273 ºC, o que ele atribuiu o 0 K, ou zero kelvin. Então a temperatura de vaporização da água seria de 373 K e a de fusão, 273 K. Tal escala é conhecida como a escala absoluta.
Conversão das escalas
ºC ºF K
0 32 273
100 212 373
θc θF T
x
X
y
Y
z
Z
Simplificando os denominadores da igualdade por 20, obtemos:
Conversões
1. celsius para fahrenheit
2. celsius para kelvin
01. Nilna, Júlia e Jonas estudavam, no quintal da casa de Jonas, para a prova do professor Jack. O problema é que colocaram a mesa de estudos sem se preocupar com o Sol escaldante daquele dia.
Jonas, porém, disse que a sensação de calor era de uns 45ºC. Existe um erro nessa observação de Jonas. Indique o erro cometido por ele e justifique a sua resposta.
02. Na questão anterior, converta 45ºC nas escalas Fahrenheit e Kelvin.
03. Paola decidiu criar a sua própria escala termométrica e para isso adotou como ponto de fusão, o valor -20 ºP e para ponto de ebulição, 120ºP. Determine o valor correspondente a 40°P nas escalas Celsius, Fahrenheit e Kelvin.
04. Letícia criou um problema em que uma temperatura na escala Celsius excede em quatro unidades o dobro do valor registrado na escala Fahrenheit. Determine este valor na escala Kelvin.
• 05. Converta as temperaturas abaixo como se pede:• a) 35ºC em ºF e K• b) -45ºF em ºC e K• c) 200 K em ºC e ºF• d) 108º F em ºC e K• e) temperatura do estado febril de uma pessoa em ºF e K
Dilatação térmica
Todo material quando sofre uma variação de temperatura apresenta variação tanto em seu comprimento, superfície ou volume.
Dilatação LinearDilatação relacionada à variação de comprimento de um material, ou seja, variação apenas em uma direção, ou unidimensional.
Dilatação SuperficialDilatação relacionada à variação da área de um material, ou seja, variação em duas direções, ou bidimensional.
S0 S
SS0
Cálculo
áreadadilataçãoS :
inicialáreaS :0
erficialdilataçãodeecoeficient sup:atemperaturdeiaçãovar:
Dilatação volumétrica Dilatação relacionada à variação de volume de um material, ou seja, variação em três direções ou tridimensional.
avolumétricdilataçãoV :avolumétricdilataçãodeecoeficient:
atemperaturdaiaçãovar:
.3
Transmissão de Calor
Comportamento anômalo da água