TERMOLOGIA.

Apresentação em tema: "TERMOLOGIA."— Transcrição da apresentação:

1 TERMOLOGIA

2 O que é temperatura? Temperatura é uma grandeza física que mede o grau de agitação de moléculas ou partículas. Quanto maior a temperatura, maior é a agitação dessas partículas e quanto menor a temperatura, menor é o grau de agitação. ‘ Menor temperatura: Alto grau de agitação Maior temperatura: Baixo grau de agitação

3 O que é calor? Calor é uma forma de energia, térmica, em trânsito devido a uma diferença de temperatura entre dois corpos ou sistemas.

4 Equilíbrio Térmico: Ocorre quando a temperatura dos corpos se igualam, ou seja, possuem o mesmo valor.

5 Equilíbrio térmico Ocorre quando dois corpos, em temperaturas diferentes, atingem a mesma temperatura por meio de um processo de trocas de calor (condução, convecção e/ou irradiação). Exemplo: A mistura de água quente com água fria, ocasiona em uma mistura comumente chamada de “água morna”. Mas na verdade, a “água morna” é o equilíbrio térmico entre a água quente e fria.

6 Medida de temperatura Para a medida de temperatura, usam-se termômetros; Usa-se uma substância termométrica, como o mercúrio e uma escala para registro do valor da temperatura.

7 Escalas termométricas
Atualmente temos três escalas importantes em uso: Celsius, Fahrenheit e Kelvin

8 Escala Celsius: 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. (Anders Celsius, )

9 Daniel Gabriel Fahrenheit (1686–1736)
Escala Fahrenheit: 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. Daniel Gabriel Fahrenheit (1686–1736)

10 William Thomson (Lorde Kelvin)
Escala 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 (Lorde Kelvin) (1824 – 1907)

11 Conversão entre as escalas:
F T

12 A equação de conversão de escalas é:

13 ZERO ABSOLUTO: ESCALA KELVIN
É a menor temperatura admissível. É o estágio que, se fosse alcançado, não haveria agitação alguma das partículas e/ou moléculas. Não é possível alcançar o “zero absoluto”.

14 Construção de uma escala qualquer
X Y X1 X2 Y1 Y2

15 Dilatação Térmica

16 Dilatação Térmica em Sólidos
Quando varia-se a temperatura de um material sólido, suas dimensões variam. Geralmente, quando aumenta-se a temperatura, as dimensões do material aumentam. Assim como, se diminuída a temperatura, as dimensões diminuem (contração térmica).

17 Existem três tipos de dilatações em sólidos:
Dilatação térmica linear (uma dimensão: comprimento); Dilatação térmica superficial (duas dimensões: comprimento e largura); Dilatação térmica volumétrica (três dimensões: comprimento, largura e altura).

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20 Dilatação térmica linear
Estuda a dilatação em apenas uma dimensão (comprimento). onde α (alfa) é o coeficiente de dilatação linear e sua unidade no SI é K-1. Outra unidade empregada é o °C-1.

21 Dilatação Térmica Superficial
Estuda a dilatação em duas dimensões (comprimento e largura). onde β é o coeficiente de dilatação superficial e sua unidade no SI é K-1.

22 Dilatação Térmica Volumétrica
Estuda a dilatação em três dimensões (comprimento, largura e espessura). onde γ é o coeficiente de dilatação volumétrica e sua unidade no SI é K-1.

23 Quantidade de calor de um corpo (Q)
Variáveis que influenciam na quantidade de calor absorvida ou cedida por um corpo: - Massa m (quanto maior a massa, maior é a quantidade calor absorvida ou cedida pelo corpo); Variação de temperatura ∆T (quanto maior for a variação de temperatura, maior também é a quantidade de calor absorvida ou cedida pelo corpo); A característica físico-química do material interferem na quantidade de calor que o corpo absorve ou cede.

24 Quantidade de calor de um corpo
Reunindo essas observações temos que: onde c é o calor específico do material. Como calor é um tipo de energia, sua unidade no SI é: J (joule)

25 Unidades de calor específico
Observando a expressão: Reescrevendo-a: Unidade no SI de calor específico: J/kg.K Outra unidade utilizada, porém não pertence ao SI: J/kg.°C

26 Caloria e calor específico da água
Uma caloria (1 cal) é a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de 1g de água em 1°C no intervalo de 14,5°C a 15,5°C.

27 Relação entre caloria e joule
É conhecido também como equivalente mecânico do calor. Sua relação é: A relação para os valores de calor específico:

28 Exemplos 1) Um bloco de massa 200g e de determinado metal sofre um acréscimo de temperatura de 45°C quando absorve 8400J de calor. Qual é o calor específico desse material em cal/g°C? (Considere 1cal=4,2J)

29 Capacidade térmica Trata-se da situação em que dois ou mais corpos absorvem a uma quantidade de calor e a variação de temperatura que cada um sofre é diferente. Sua unidade no SI é o J/K. Outras unidades (mas não no SI) J/°C, cal/°C.

30 Trocas de calor Baseia-se no Princípio da Conservação de Energia;
Assim na troca de calor de corpos: O corpo que cede energia (calor) sofre um resfriamento (a temperatura final é menor que a inicial) e decorre que essa quantidade de calor é negativa; O corpo que recebe essa energia (calor) sofre um aquecimento (a temperatura final é maior que a inicial) e decorre que essa quantidade de calor é positiva; Por fim para dois corpos: Qrecebido = - Qcedido Qrecebido + Qcedido = 0

31 Para casos mais gerais:
Para um sistema isolado: ∑Qrecebido + ∑ Qcedido = 0

32 Sites consultados, imagens, vídeos, etc.
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