UNIDADE 2 Matéria e Energia SISTEMA

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<p>SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES E TERMOMETRIA</p><p>UNIDADE 2 Matéria e Energia SISTEMA</p><p>Grandeza	Unidade</p><p>Símbolo</p><p>temperatura	Kelvin	k</p><p>comprimento 	metro	m</p><p>massa	quilograma	Kg</p><p>tempo	segundos	s</p><p>volume	Metro cúbico	m3</p><p>Sistema Internacional de Unidade</p><p>Sistema Internacional de Unidade é um conjunto de unidades criadas pelos cientistas para serem usadas por todos os países, para medirem as grandezas.</p><p>Grandeza é tudo que pode ser medido. Para a grandeza força é usada a unidade newton (N), em homenagem a Isaac Newton.</p><p>Algumas unidades de medidas usadas no Sistema Internacional de Unidade</p><p>Matéria e Energia</p><p>Ainda hoje há diferenças. É comum em alguns países usarem jardas, polegadas, pés etc. Mas, a ciência encontrou uma maneira de, mesmo em lugares diferentes, usando-se unidades de medidas distintas, quando essa medida for trocada, as pessoas que precisam ter uma medida comum (senso comum), adotou-se o Sistema Internacional de Unidades (Medidas), que unifica a comparação das grandezas.</p><p>Exemplo: no Sistema Internacional de Unidades, mede-se comprimento em metros, usando-se uma trena, ou um metro (m). Se alguém tirar uma medida de comprimento em centímetros (cm), com uma régua que usa a escala nessa unidade, para adequar essa medida ao Sistema Internacional de Unidades, terá que transformar para metros.</p><p>Outro exemplo, para medir a temperatura de um corpo usa-se um termômetro, que aqui no Brasil da a medida em graus celsius (ºC).</p><p>Mas, pelo Sistema Internacional de Unidades é convencionado que se meça a temperatura em kelvin (k).</p><p>Os Estados Unidos usam como unidade de temperatura Fahrenheit (°F). A massa de um corpo é medida pelo instrumento balança, que mede quanto de matéria tem naquele corpo.</p><p>A massa, pelo Sistema Internacional de Unidades, é medida em quilogramas (kg). O tempo que pode ser medido em horas, minutos, segundos, pelo Sistema Internacional de Unidades, é medido em segundos (s).</p><p>O volume pode ser medida em litros, mililitros, mas pelo Sistema Internacional de Unidades, é medido em metros cúbicos (m³).</p><p>Termometria é a área da ciência que estuda a temperatura e suas formas de medidas.</p><p>Serão estudadas temperatura, instrumentos usados para medir temperatura, forma de conversão de escalas de temperatura.</p><p>Quais são as unidades de medida do Sistema Internacional de Unidades?</p><p>• O que é temperatura?</p><p>• Quais são os instrumentos usados para medir temperatura?</p><p>• Quais são as escalas termométricas e qual a relação de conversão entre elas.</p><p>O QUE VOCÊ DEVE SER CAPAZ DE RESPONDER AO FINAL DESSE CAPÍTULO</p><p>Não é o aumento da temperatura e sim a agitação das moléculas!</p><p>• Para agitar as moléculas é necessário calor!</p><p>DESAFIO: O QUE FAZ A ÁGUA AQUECER?</p><p>Mas, o que é temperatura?</p><p>{</p><p>O fogo aquece a água porque a água ganha calor, aumentando a agitação de suas moléculas, fazendo com que elas se afastem.</p><p>Assim, torna-se possível medir a temperatura, porque temperatura é a medida de agitação das moléculas.</p><p>Mede-se a agitação utilizando-se um termômetro, que mede a temperatura do corpo, no caso do exemplo, a água.</p><p>A água começa a ferver, ou seja, as moléculas da água começam a se agitar, o seu grau de início agitação é 100ºC.</p><p>Num sistema, quando ganham calor, as moléculas se afastam, fazendo aumentar a temperatura.</p><p>Quanto menos agitadas estiveram as moléculas, menor será a temperatura.</p><p>MENOR TEMPERATURA</p><p>MAIOR TEMPERATURA</p><p>PARTÍCULAS</p><p>{</p><p>{</p><p>TERMOMETRIA</p><p>• Estuda a temperatura, as formas pelas quais a mesma pode ser medida e as escalas termométricas.</p><p>• TEMPERATURA: medida da agitação das moléculas.</p><p>Num sistema, quando ganham calor, as moléculas se afastam, fazendo aumentar a temperatura.</p><p>Quanto menos agitadas estiveram as moléculas, menor será a temperatura.</p><p>TERMÔMETRO</p><p>• de mercúrio (estado líquido) sofre dilatação. • de álcool: mede maiores temperaturas.</p><p>Corpos</p><p>entram</p><p>em</p><p>Equilíbrio</p><p>térmico</p><p>Para medir a temperatura, usa-se o termômetro. Mas, existem vários tipos de termômetros. O chamado termômetro clínico tem mercúrio em seu bulbo. À medida que o corpo que está tendo a temperatura aferida cede calor para o termômetro, o mercúrio ganha volume e sobe para dentro da escala de volume, permitindo se verificar a temperatura do corpo medido.</p><p>A mesma coisa acontece com o termômetro de álcool, que é usado para medir temperaturas ambientes, pois ele tem uma escala maior que o termômetro de mercúrio (vai de -10ºC a 150ºC).</p><p>Mas, tem o mesmo princípio que o termômetro de mercúrio. Matéria e Energia.</p><p>Já os termômetros digitais usam luz infravermelha, que detecta o quanto o corpo está emitindo de calor (é a mesma luz que é usada por exércitos, por exemplo, para detectar o calor do inimigo, como na foto abaixo).</p><p>O termômetro infravermelho deve ser usado na testa, pois foi feito para se usar na testa. Nas mãos e pés (extremidades do corpo) a temperatura é mais fria.</p><p>Todo corpo é formado de matéria. Tudo que é formado de matéria tem moléculas que são formadas de átomos.</p><p>PARTES DO TERMÔMETRO DE MERCÚRIO</p><p>GRADUADO EM 35 E 42 ° C QUE SÃO TEMPERATURAS EXTREMAS</p><p>PARA OS SERES HUMANOS</p><p>Assim:</p><p>Temperatura é medida da agitação das partículas (átomos ou moléculas) de um corpo.</p><p>• Quanto menor a agitação ou vibração, menor a temperatura.</p><p>• Quanto maior a agitação ou vibração, maior a temperatura.</p><p>Calor é a energia térmica que passa de um corpo com maior temperatura para outro com menor temperatura.</p><p>A unidade da grandeza calor é a caloria (cal).</p><p>Exemplo, se colocarmos a mão numa superfície metálica e numa superfície de madeira haverá uma sensação térmica diferente. A sensação térmica traz uma ideia de se esta ganhando ou perdendo calor.</p><p>Assim:</p><p>Temperatura é a medida de agitação das moléculas de um corpo.</p><p>Calor é a troca de energia entre os corpos.</p><p>Pensando no termômetro.</p><p>Os cientistas perceberam que o mercúrio, no seu estado líquido, com uma pequena variação de temperatura sofre muita dilatação, e que através da movimentação do mercúrio seria possível medir o grau de agitação das moléculas do corpo que se pretende avaliar.</p><p>Dilatar – aumentar o espaço ocupado.</p><p>O mercúrio, em um estado específico, tem a propriedade de se dilatar bastante com pouco variação de temperatura.</p><p>O corpo de um mamífero, animal endotérmico, como o ser humano, vai ceder calor para o termômetro. Ou seja, o corpo do mamífero, que produz calor, tende a passar calor para o termômetro, que tem menos calor. Quando houver um equilíbrio térmico entre o corpo do animal e o termômetro, está na hora de verificar qual a medida de temperatura.</p><p>Exemplo de equilíbrio térmico, quando duas pessoas, uma com mão fria e outra com a mão quente, dão as mãos, a de mão quente passará o calor para a outra. Depois de alguns minutos os corpos entrarão em equilíbrio térmico.</p><p>A mão que estava na água gelada, perde calor dentro do gelo. Quando colocada na água morna, volta a ganhar calor.</p><p>A mão que estava na água quente, ganha calor dentro da água quente. Quando colocada na água morna, volta a perder calor.</p><p>Mas, depois de alguns minutos, vão se igualar as temperaturas das duas mãos, atingindo o equilíbrio térmico.</p><p>É o mesmo que ocorre com o termômetro.</p><p>Assim, o equilíbrio térmico ocorre quando a temperatura dos dois corpos comparados estará igual.</p><p>O calor vai sempre do corpo de maior calor, para o de menor calor.</p><p>O equilíbrio térmico, também chamado de equilíbrio termodinâmico, é quando dois corpos ou substâncias atingem a mesma temperatura.</p><p>Este conceito da termodinâmica está relacionado com a transferência de calor espontânea (energia térmica) que ocorre entre dois corpos em contato.</p><p>EQUILÍBRIO TÉRMICO</p><p>As escalas termométricas são utilizadas para medir a temperatura.</p><p>As escalas termométricas são:</p><p>• Celsius - escala usada no Brasil.</p><p>• Fahrenheit - escala usada nos Estados Unidos.</p><p>• Kelvin – escala convencionada pelo Sistema Internacional de Unidades.</p><p>Serão estudadas as escalas Celsius e a Kelvin.</p><p>A escala Celsius</p><p>tem como unidade o grau Celsius (ºC). Na escala Celsius, os pontos de referência são o ponto de fusão e o ponto de ebulição da água no nível do mar.</p><p>• o ponto de fusão da água é 0ºC.</p><p>• o ponto de ebulição da água é 100ºC.</p><p>Para graduar um termômetro qualquer na escala Celsius, basta colocá-lo em contato com urna mistura de água e gelo, esperar a temperatura estabilizar e marcar o seu zero. Depois, é preciso colocá-lo em contato com água em ebulição, esperar estabilizar e marcar 100 °C. A diferença de marcação entre o ponto de fusão e o de ebulição da água é dividida em cem partes iguais, cada uma sendo um grau da escala. Trata-se, portanto, de uma escala centígrada.</p><p>Centígrada: dividida em cem graus.</p><p>No meio científico, a escala mais comum é a escala Kelvin (K) ou escala de temperatura absoluta.</p><p>Nessa escala, o zero corresponde ao chamado zero absoluto, que é a temperatura em que não há resquício da menor agitação atômico-molecular. Nessa escala, a temperatura de fusão do gelo corresponde a 273 K e a de ebulição da água corresponde a 373 K (valores arredondados).</p><p>Para converter uma temperatura da escala Celsius para a escala Kelvin, usamos a expressão:</p><p>em que</p><p>• T será a temperatura na escala Kelvin</p><p>• tc é a temperatura na escala Celsius.</p><p>Observação – Kelvin não é medido em grau – seu símbolo é só K.</p><p>T = tc + 273</p><p>Unidades de medidas:</p><p>Celsius °C</p><p>Kelvin K</p><p>Fahrenheit °F</p><p>T = Tc +273</p><p>A escala Celsius é baseada no ponto de fusão e ebulição da água</p><p>Escala Kelvin (SI) é baseada no ZERO ABSOLUTO. Temperatura em que as moléculas estariam completamente paradas (teoricamente, sem agitação)</p><p>FÓRMULAS PARA CONVERSÃO</p><p>Converter para kelvin:</p><p>T= Tc + 273</p><p>Onde C = CELSIUS</p><p>Converter para fahrenheit:</p><p>Tc = Tf – 32 OU SIMPLIFICANDO A FRAÇÃO Tc = Tf – 32</p><p>180 5 9</p><p>Onde: C = CELSIUS</p><p>F = FAHRENHEIT</p><p>image2.jpeg</p><p>image3.png</p><p>image4.jpeg</p><p>image5.png</p><p>image6.png</p><p>image7.png</p><p>image8.png</p><p>image9.png</p><p>image10.png</p><p>image11.png</p>