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Termologia • Temperatura: é a medida do grau de agitação (energia cinética) das partículas de um corpo. LEMBRANDO QUE: Ec = • Quanto mais agitadas estão as moléculas maior será a energia. Calor • É a transferência de energia de o um objeto ou de um sistema para outro, devido exclusivamente à diferença de temperatura entre eles. • É uma forma de energia em trânsito. • O calor sempre flui espontaneamente dos corpos de maior para os de menor temperatura. • É incorreto dizer que um corpo possui calor. O que esse corpo possui é energia térmica. • O calorímetro pode ser: ⟶ Ideal (capacidade térmica = zero, não participa das contas). ⟶ Adiabática (não permite trocas de calor entre o sistema e a vizinhança). • Princípio geral: se dois ou mais corpos trocam calor entre si, a soma algébrica das quantidades de calor trocadas pelos corpos, até o estabelecimento do equilíbrio térmico, é nula. • Equilíbrio térmico: quando os corpos envolvidos possuem a mesma temperatura. Termometria • Termômetro: aparelho usado para medir a temperatura. • Relacionar escala Kelvin e Celsius Tc = Tk - 273 ou Tk = Tc + 273 Lei Zero da Termodinâmica • É aquela que trata das condições para que os dois corpos (A e B) obtenham o equilíbrio térmico com um terceiro corpo C. Calor Sensível • Provoca a variação da temperatura. Q = m.c. Q = quantidade de calor sensível: "J" no SI e "cal" no usual { 1 cal = 4,2 J ou 1 kcal = 1000 cal} m = massa do corpo: "kg" no SI e "g" no usual c = calor específico: "J/Kg.°C" no SI e "cal/g.°C" no usual = Tf - Ti = variação de temperatura: °C Calor Específico • Indica a quantidade de calor que cada unidade de massa da substância precisa receber ou ceder para que sua temperatura varie uma unidade. • É uma característica da substância. Isso quer dizer que não depende do tamanho ou da massa do corpo. • A água é uma das substâncias de maior calor específico na natureza (c= 1,0 cal/g °C). Logo, ela demora mais ara se aquecer e se resfriar que outras substâncias. c = EXPLICANDO 1 - Florestas A temperatura é sempre mais amena e sofre pequenas variações ao longo de um dia, em função da presença das árvores, gramas e arbustos. Esses tem grande quantidade de água o que dificulta o aquecimento e também a refrigeração do sistema. Regiões bem arborizadas em cidades, costumam receber muitos visitantes em dias quentes pela temperatura agradável. 2 - Regiões com muita água Onde existe água em abundância, regiões de praias e de rios, a tendência é não ocorrerem variações muito acentuadas na temperatura ambiente. "Que macete" Mudanças de fase Curva de Aquecimento Curva de Resfriamento Fluxo de Calor • Quantidade de energia (Q) que um corpo cede ou recebe durante certo intervalo de tempo. Ø = Condução • Sólidos, propaga energia e não matéria. • Contato direto. • Depende do meio material. • Metais são bons condutores. • Condutores: são materiais com alto coeficiente de condutividade térmica. Quanto mais elevado for o coeficiente, mais rápida será a propagação de calor. • Isolantes: são os materiais com baixo coeficiente de condutividade térmica. Quanto menor for o coeficiente, mais lenta será a propagação. (AR: excelente isolante térmico e é usado em roupas, cobertas, isopor, etc/GELO: dificulta ao máximo as trocas de calor entre 2 sistemas, por isso os lagos congelam só a superfície e os iglus se mantem em zero graus Celcius). • LEI DE FOURIER Convecção • Fluídos, motivado pela diferença de densidade. • Característico dos gases e líquidos. • Correntes de convecção: fluido frio desce e fluido quente sobe (geladeira, ar condicionada e brisas praianas). Irradiação • Transferência de calor através de ondas eletromagnéticas (ondas de calor/calor radiante). Calorimetria e Propagação de Calor quinta-feira, 29 de setembro de 2022 12:56 Página 1 de Nova Seção 3 Onde existe água em abundância, regiões de praias e de rios, a tendência é não ocorrerem variações muito acentuadas na temperatura ambiente. OBS: A areia, devido ao calor específico baixo, variam rapidamente de temperatura (necessita de pouca energia de ativação). 3 - Frutas e verduras A grande concentração de água nesses alimentos dificulta as trocas de calor, ou seja, demora para cozinhar e para esfriar. 4 - Desertos e Centros urbanos com muito concreto Algumas regiões onde a água é escassa e também apresentam grandes concentrações de areia apresentam grandes oscilações de temperatura em um período de 24 horas (dias muito quentes e noites muito frias. Capacidade térmica ou Capacidade Calorifica • Indica a quantidade de calor que um corpo precisa receber ou ceder para que sua temperatura varie uma unidade. • Ela é uma característica do corpo e não da substância. • Indica a capacidade de um corpo maior a capacidade térmica (C e m são diretamente proporcionais). • Além disso, quanto maior a capacidade térmica de um corpo menor é sua variação de temperatura (C e c = EXPLICANDO 1 - Processo de soldagem As fagulhas não queimam o operador por possuírem pequena massa e por conseguinte pequena capacidade térmica. 2 - Cortar alimentos Quando cortamos um alimentos para cozinha-lo estamos reduzindo sua capacidade térmica. Calor Latente • Provoca uma mudança de estado físico e não há variação de temperatura. Q = m . L Potência Térmica • Corresponde à energia térmica da fonte de calor absorvida pelo corpo em certo intervalo de tempo. Pot = Pot = potência térmica: (W = J/s) no SI e (cal/s ou cal/min) no usual = intervalo de tempo: "s" no SI ou "min" Q = pode ser: Q = m.c. ou Q = m.L Irradiação • Transferência de calor através de ondas eletromagnéticas (ondas de calor/calor radiante). • Ocorre também no vácuo. • A cor PRETA absorve e emite muito radiação (calor). • A cor BRANCA reflete muita radiação e emite pouca. EXPLICANDO 1 - Micro-ondas Aquece o alimento sem ter contato com eles. Enquanto o alimento é aquecido há uma emissão de micro-ondas que fazem sua energia térmica aumentar, aumentando a temperatura. 2 - Garrafa térmica Tampa: isola a garrafa de possíveis correntes de convecção. Vácuo: evitam trocas de calor por condução. Paredes espelhadas: evitam trocas de calor por radiação. 3 - Estufa A radiação infravermelha aquece o ar das camadas inferiores da estufa, formando correntes de convecção (massas de ar quente sobe e massas de ar frio descem) que vão levar o ar quente para as camadas superiores da estufa, sendo que, este ar é impedido de se propagar para o ambiente externo. 4 - Coletor Solar As placas coletoras são responsáveis pela absorção da radiação solar. O calor do sol, captado pelas placas do aquecedor solar, é transferido para a água que circula no interior de suas tubulações de cobre. O reservatório térmico, também conhecido por Boiler, é um recipiente para armazenamento da água aquecida. 5 - Placa/Energia solar Página 2 de Nova Seção 3 Página 3 de Nova Seção 3
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