FÍSICA.

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1 FÍSICA

2 Física Ricardo Helou Doca; Gualter José Biscuola; Newton Villas Bôas - 2º ano ensino médio

3 Unidade 1 – Termologia Capítulo 1 - Temperatura Termologia é a parte da Física que estuda os fenômenos relativos ao aquecimento, ao resfriamento ou às mudanças de estado físico em corpos que recebem ou cedem determinado tipo de energia. Temperatura é a grandeza que caracteriza o estado térmico de um sistema. Equilíbrio térmico: Dois ou mais sistemas físicos estão em equilíbrio térmico entre si quando suas temperaturas são iguais.

4 Capítulo 1 - Temperatura
Medição da temperatura: isso deve ser feito por um processo indireto, usando-se um segundo corpo que sofra alterações mensuráveis em suas propriedades físicas quando do processo de busca do equilíbrio térmico com o primeiro. A esse corpo chamamos termômetro.

5 Capítulo 1 - Temperatura
Escalas termométricas é um conjunto de valores numéricos em que cada valor está associada a uma temperatura. Pontos fixos fundamentais: pontos fixos são os estados térmicos correspondentes ao gelo fundente e a agua em ebulição, ambos sob pressão normal. 1° ponto fixo – ponto de gelo: temperatura na qual o gelo e a água permanecem em equilíbrio térmico quando sob pressão normal. 2° ponto fixo – ponto de vapor: temperatura na qual a água entra em ebulição sob pressão normal.

6 Capítulo 1 - Temperatura
Escalas Celsius e Fahrenheit Na escala Celsius, cada uma das cem divisões corresponde a uma unidade da escala, que recebe o nome de grau Celsius, simbolizado por °C. Na escala Fahrenheit temos cento e oitenta divisões iguais entre os pontos fixos, sendo a unidade de escala denominada grau Fahrenheit, simbolizado por °F.

7 Capítulo 1 - Temperatura
Escalas Celsius e Fahrenheit Zero Absoluto: é o limite inferior de temperatura de um sistema. É a temperatura correspondente ao menor estado de agitação das partículas, isto é, um estado de agitação praticamente nulo. Escala Absoluta (Escala Kelvin):  tem sua origem no zero absoluto e utiliza o grau Celsius como unidade de variação. 

8 Capítulo 2 - O Calor e sua propagação
Energia Térmica de  um corpo é o somatório das energias de agitação das partículas e depende da temperatura do corpo e do número de partículas nele existente. Calor é a energia térmica em trânsito de um corpo para outro ou de uma parte para outra em um mesmo corpo, trânsito este provocado por uma diferença de temperatura.  Na situação representada acima, o calor propaga-se da extremidade esquerda da barra, em contato com o fogo, para a extremidade direita. Note que o calor flui naturalmente da região de maior temperatura para a de menor temperatura.

9 Capítulo 2 - O Calor e sua propagação
Processos de propagação de calor Condução: é o processo de propagação de calor no qual a energia térmica passa de partícula para partícula de um meio. Convecção: é o processo de propagação de calor no qual a energia térmica muda de local, acompanhando o deslocamento do próprio material aquecido. Radiação: é o processo de propagação de energia na forma de ondas eletromagnéticas. Ao serem absorvidas, essas ondas se transformam em energia térmica.

10 Capítulo 3 – Calor Sensível e Calor Latente
a variação de temperatura corresponde a uma variação no estado de agitação das partículas do corpo. Calor Latente  é a energia térmica que se transforma em energia potencial de agregação. Essa transformação pode  alterar o arranjo físico das partículas do sistema e provocar uma mudança de estado, sem, no entanto, alterar a temperatura.

11 Capítulo 3 – Calor Sensível e Calor Latente
Capacidade térmica (C) de um corpo indica a capacidade de calor que ele precisa receber ou ceder para que sua temperatura varie uma unidade.  Calor Específico(c) indica a quantidade de calor que cada unidade de massa do corpo precisa receber ou ceder para que sua temperatura varie uma unidade. 

12 Capítulo 3 – Calor Sensível e Calor Latente
Mudanças de estado físico Fusão é a passagem do estado sólido para o líquido. A transformação inversa dessa passagem é solidificação. A Vaporização é a passagem do estado líquido para o gasoso. A transformação inversa dessa passagem é Liquefação ou Condensação A Sublimação é a passagem do estado sólido para o gasoso sem que determinada substância passa pela fase intermediária, a líquida. A transformação inversa também é denominada Sublimação

13 Capítulo 3 – Calor Sensível e Calor Latente
Liquefação e Vaporização Ebulição: quando fornecemos calor a uma substância que se encontra no estado líquido, aumentando a energia de agitação de suas partículas, isto é elevamos a sua temperatura (dependendo do líquido e da pressão, existe um limite de temperatura) a partir dessa temperatura limite, a energia recebida pelo líquido é usada para mudança na estrutura molecular e o líquido é transformado em vapor. Thinkstock/Getty Images A água está sendo aquecida na panela de vidro. Quando essa água atinge a temperatura máxima para o estado líquido (temperatura de ebulição), a energia recebida passa a provocar a passagem de partículas para o estado gasoso. Como isso ocorre no interior do líquido, essas bolhas de vapor sobem e estouram na superfície, liberando o vapor para o meio externo.

14 Capítulo 3 – Calor Sensível e Calor Latente
Liquefação e Vaporização Evaporação: ao contrário da ebulição, a evaporação não depende de uma temperatura determinada para acontecer, é um processo lento que ocorre apenas na superfície livre de um líquido. Fabio Colombini Pantanal-MS. Em regiões quentes, onde existe água em amplas superfícies livres, a precipitação pluviométrica também é grande. A evaporação da água é mais rápida, formando nuvens que se precipitam em forma de chuva. É por isso que nesses locais a vegetação é mais abundante.

15 Capítulo 3 – Calor Sensível e Calor Latente
Ponto Crítico e Ponto Triplo A situação limite entre vapor e gás é definida por temperatura denominada temperatura crítica que, em conjunto com um valor de pressão (pressão crítica) determina o ponto crítico. O ponto crítico de uma substância é caracterizado por um valor de pressão e outro de temperatura sob os quais essa substância pode coexistir em equilíbrio nos estados físicos sólido líquido e gasoso (vapor) simultaneamente  

16 Capítulo 3 – Calor Sensível e Calor Latente
Ponto Crítico e Ponto Triplo Curva de Fusão de um sólido cristalino é a representação gráfica da pressão ambiente (p) em função da temperatura de fusão(  ) do sólido. Sobrefusão ou superfusão: uma substância encontra-se no estado líquido abaixo da sua temperatura de solidificação. Superebulição: uma substância encontra-se no estado líquido acima da sua temperatura de solidificação.

17 Capítulo 4 – Gases Perfeitos
Os diferentes gases reais (hidrogênio, oxigênio,  nitrogênio, hélio, etc.), devido as suas características moleculares, em geral apresentam comportamentos diferentes quando são colocados sob baixas pressões e altas temperaturas, entretanto passam a se comportar, macroscopicamente, de maneira semelhante. 

18 Capítulo 4 – Gases Perfeitos
Lei de Boyle Quando determinada massa de um gás perfeito sofre uma transformação isotérmica, sua pressão varia de maneira inversamente proporcional ao volume por ele ocupado. Lei de Charles e Gay Lussac: Quando determinada massa de um gás perfeito passa por uma transformação isobárica, seu volume deve variar mantendo-se diretamente proporcional à temperatura absoluta desse gás.  Lei de Charles: Quando determinada massa de um gás perfeito sofre uma transformação isométrica, sua pressão mantém-se diretamente proporcional à sua temperatura absoluta.

19 Capítulo 4 – Gases Perfeitos
Lei Geral dos Gases Quando determinada massa de gás perfeito (massa constante) sofre uma transformação em que as três variáveis - pressão (p), volume (V) e temperatura(T) - se modificam, podemos usar a chamada Lei Geral dos Gases.

20 Capítulo 4 – Gases Perfeitos
Mistura Física de Gases Perfeitos A mistura física de gases perfeitos é a união de dois ou mais gases ideais, de forma a não ocorrerem reações químicas entre suas partículas, isto é, as interações existentes são estritamente físicas.

21 Capítulo 4 – Gases Perfeitos
Mistura Física de Gases Perfeitos O estudo do gás perfeito realizado sob a perspectiva microscópica leva-nos a Teoria Cinética dos Gases. A temperatura de um gás perfeito está relacionada com a energia de movimentação das moléculas. A energia interna de um gás perfeito é função exclusiva do número de mols (n) e da temperatura absoluta (T) do gás.