CONCEITO DE TEMPERATURA; ESCALAS TERMOMÉTRICAS;

Apresentação em tema: "CONCEITO DE TEMPERATURA; ESCALAS TERMOMÉTRICAS;"— Transcrição da apresentação:

1 CONCEITO DE TEMPERATURA; ESCALAS TERMOMÉTRICAS;
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO CONCEITO DE TEMPERATURA; ESCALAS TERMOMÉTRICAS;

2 COMPETÊNCIAS E HABILIDADES
Competência de área 5 – Entender métodos e procedimentos próprios das ciências naturais e aplicá-los em diferentes contextos. H17 – Relacionar informações apresentadas em diferentes formas de linguagem e representação usadas nas ciências físicas, químicas ou biológicas, como texto discursivo, gráficos, tabelas, relações matemáticas ou linguagem simbólica.

3 COMPETÊNCIAS E HABILIDADES
H18 – Relacionar propriedades físicas, químicas ou biológicas de produtos, sistemas ou procedimentos tecnológicos às finalidades a que se destinam. H19 – Avaliar métodos, processos ou procedimentos das ciências naturais que contribuam para diagnosticar ou solucionar problemas de ordem social, econômica ou ambiental. Competência de área 7 – Apropriar-se de conhecimentos da química para, em situações problema, interpretar, avaliar ou planejar intervenções científicotecnológicas.

4 COMPETÊNCIAS E HABILIDADES
H25 – Caracterizar materiais ou substâncias, identificando etapas, rendimentos ou implicações biológicas, sociais, econômicas ou ambientais de sua obtenção ou produção. H26 – Avaliar implicações sociais, ambientais e/ou econômicas na produção ou no consumo de recursos energéticos ou minerais, identificando transformações químicas ou de energia envolvidas nesses processos. H27 – Avaliar propostas de intervenção no meio ambiente aplicando conhecimentos químicos, observando riscos ou benefícios.  

5 TERMOMETRIA TERMOLOGIA
É o ramo da física em que se investigam os fenômenos relacionados com a temperatura. TERMOMETRIA   É a parte da termologia que se destina ao estudo da medida da temperatura.

6 EQUILÍBRIO TÉRMICO TEMPERATURA
grau de agitação das moléculas de um sistema. EQUILÍBRIO TÉRMICO   dois ou mais corpos estão em equilíbrio térmico quando possuem a mesma temperatura. instrumento usado para medir temperatura. TERMÔMETRO

7 ESCALAS TERMOMÉTRICAS
É um conjunto de valores numéricos em que cada valor está associado a uma certa temperatura. 1º ponto fixo: ponto do gelo temperatura na qual o gelo e a água permanecem em equilíbrio térmico, quando sob pressão normal.

8 temperatura na qual a água entra em ebulição, sob pressão normal.
2º ponto fixo: ponto do vapor temperatura na qual a água entra em ebulição, sob pressão normal. RELAÇÃO ENTRE AS ESCALAS

9 OBSERVAÇÕES o ponto tríplice da água é o ponto em que a água se apresenta, em equilíbrio térmico, nos três estados físicos: sólido, líquido e vapor. a escala Kelvin é conhecida como a escala absoluta, pois não existem valores negativos nessa escala.   zero absoluto é a menor temperatura que podemos encontrar, observa-se a paralisação total das partículas, seu valor é de aproximadamente (-273ºC), impossível de atingir.

10 EXEMPLO 01 Um cientista coloca um termômetro em um béquer contendo água no estado líquido. Supondo que o béquer esteja num local ao nível do mar, a única leitura que pode ter sido feita pelo cientista é:  

11 EXEMPLO 01 -30K 36K 130ºC 250K 350K RESOLUÇÃO: estando a água no estado líquido, sua temperatura deve se encontrar no intervalo dado por: 0ºC ≤ Өc ≤100ºC. Na escala Kelvin: 273K ≤ Өk ≤ 373K. Das alternativas dadas pelo problema, a única que possui um valor dentro do intervalo acima é 350K. (GABARITO: E)

12 EXEMPLO 02 A temperatura de determinada substância é 50°F. A temperatura absoluta dessa substância, em kelvins,  

13 EXEMPLO 02 a)   343 b)   323 c)   310 d)   283 e)     RESOLUÇÃO: (F-32/9)=(K-273)/5 (50-32)/9=(K-273)/5 (18/9)=(K-273)/5 2=(K-273)/5 2x5=K-273 10=K-273 K=273+10 K=283K (GABARITO: D)

14 EXEMPLO 03 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 ºC.  

15 EXEMPLO 03 Na escala Kelvin, esta temperatura vale: a)   77 K b)   100 K c)   196 K d)   273 K e)   469 K   RESOLUÇÃO: C/5=(K-273)/5 -196/5=(K-273)/5 -196=K-273 K= K=77K (GABARITO: A)

16 EXEMPLO 04 Lord Kelvin (título de nobreza dado ao célebre físico William Thompson, ) estabeleceu uma associação entre a energia de agitação das moléculas de um sistema e a sua temperatura. Deduziu que a uma temperatura de -273,15 ºC, também chamada de zero absoluto, a agitação térmica das moléculas deveria cessar. Considere um recipiente com gás, fechado e de variação de volume desprezível nas condições do problema e, por comodidade, que o zero absoluto corresponde a –273 ºC. É correto afirmar:  

17 EXEMPLO 04 a)   O estado de agitação é o mesmo para as temperaturas de 100ºC  e 100K. b) À temperatura de 0ºC o estado de agitação das moléculas é o mesmo que a 273K. c) As moléculas estão mais agitadas a –173ºC do que a –127ºC. d) A -32ºC  as moléculas estão menos agitadas que a 241K. e) A 273K as moléculas estão mais agitadas que a 100ºC. RESOLUÇÃO: 0ºC se equivale a 273K (GABARITO: B)

18 EXEMPLO 05 Quando uma enfermeira coloca um termômetro clínico de mercúrio sob a língua de um paciente, por exemplo, ela sempre aguarda algum tempo antes de fazer a sua leitura. Esse intervalo de tempo é necessário.  

19 EXEMPLO 05 a)   para que o termômetro entre em equilíbrio térmico com o corpo do paciente. b)   para que o mercúrio, que é muito pesado, possa subir pelo tubo capilar. c)   para que o mercúrio passe pelo estrangulamento do tubo capilar. d)   devido à diferença entre os valores do calor específico do mercúrio e do corpo humano. e)   porque o coeficiente de dilatação do vidro é diferente do coeficiente de dilatação do mercúrio.   RESOLUÇÃO: O tempo é necessário para que o termômetro atinja a mesma temperatura do corpo (GABARITO: A)

20 EXEMPLO 06 Em 1851, o matemático e físico escocês Willian Thomson que viveu entre 1824 e 1907, mais tarde possuidor do título de lord Kelvin, propôs a escala absoluta de temperatura, atualmente conhecida como escala Kelvin de temperatura (K). Utilizando-se das informações contidas no texto, assinale a alternativa correta:  

21 EXEMPLO 06 a)   Com o avanço da tecnologia, atualmente, é possível obter a temperatura de zero absoluto. b)   Os valores dessa escala estão relacionados com os da escala Fahrenheit (ºF), através da expressão K = ºF c) A partir de 1954, adotou-se como padrão o ponto tríplice da água, temperatura em que a água coexiste nos três estados - sólido, líquido e vapor. Isto ocorre à temperatura de 0,01 ºF ou 273,16 K, por definição e a pressão de 610 Pa (4,58 mmHg). d)   Kelvin é a unidade de temperatura comumente utilizada nos termômetros brasileiros. e) Kelvin considerou que a energia de movimento das moléculas dos gases atingiria um valor mínimo de temperatura, ao qual ele chamou zero absoluto. RESOLUÇÃO: é o menor valor encontrado na natureza (-273ºC) (GABARITO: E)

22 EXEMPLO 07 Um pesquisador verifica que uma certa temperatura obtida na escala Kelvin é igual ao correspondente valor na escala Fahrenheit acrescido de 145 unidades. Esta temperatura na escala Celsius é:

23 EXEMPLO 07 a) 55°C. b) 60°C. c) 100°C. d) 120°C. e) 248°C.
RESOLUÇÃO: (F-32)/9=(K-273)/ C/5=(F-32)/9 (x-32)/9=(x )/ C/5=(248-32)/9 (x-32)/9=(x-128)/ C/5=216/9 9x-1152=5x C/5=24 9x-5x= C=24x5 4x= C=120ºC x=992/4 x=248ºF (GABARITO: D)

24 EXEMPLO 08 Converta as seguintes unidades: a) 30ºC em ºF e) 50ºC em K b) 50ºC em ºF f) 70ºC em K c) 212ºF em ºC g) 77ºF em K d) 77ºF em ºC h) 212ºF em K   GABARITO: 86ºF 122ºF 100ºC 25ºC 323K 343K 278K 373K