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1o bimestre Aula 1 Física Traduzindo a agitação das partículas em números: compreendendo a temperatura Ensino Médio ● Termometria (temperatura, escalas termométricas). ● Relacionar a temperatura ao grau de agitação das partículas, estabelecendo conexões entre as interpretações macroscópica e microscópica; ● Descrever a temperatura como grandeza física comum entre corpos que atingem o equilíbrio térmico; ● Converter valores de temperatura entre as escalas Celsius, Fahrenheit e Kelvin, utilizando as expressões adequadas. Agitação das partículas X Temperatura Para começar Observando os três modelos acima, em qual deles a temperatura deve ser maior e em qual deve ser menor? Justifique sua resposta com base na movimentação das partículas que aparece em cada modelo. 5 minutosVIREM E CONVERSEM Produzido pela SEDUC-SP com imagens © Getty Images. Aplique o título da seçãoFoco no conteúdo Visão macroscópica: primeiras ideias Podemos, de maneira indireta e subjetiva, associar a temperatura com os nossos sentidos Sensação de calor → temperaturas mais elevadas Sensação de frio → temperaturas mais baixas © Getty Images Foco no conteúdo Para aferirmos a temperatura de um corpo pode-se utilizar um termômetro. Os termômetros analógicos utilizam um líquido (mercúrio ou álcool) que se expande ao entrar em contato com um corpo mais “quente”. Esses termômetros possuem uma escala de graduação para indicar a temperatura. © Getty Images Visão macroscópica Aplique o título da seção Quanto maior a temperatura, mais agitadas estão as partículas (movimentam-se mais rapidamente). Foco no conteúdo Visão microscópica Quanto menor a temperatura, menos agitadas estão as partículas (movimentam-se mais lentamente). A temperatura é diretamente proporcional ao grau de agitação das partículas: A temperatura está relacionada à energia cinética média das partículas 𝐓 ∝ 𝐄𝐜𝐢𝐧é𝐭𝐢𝐜𝐚 B C D E A a temperatura dos dois corpos é a mesma. o estado de agitação nada tem a ver com a temperatura. as partículas do corpo B apresentam maior energia cinética do que as partículas do corpo A. a temperatura do corpo A é maior que a temperatura do corpo B. a temperatura do corpo B é maior que a temperatura do corpo A. O corpo A apresenta partículas com estado de agitação maior do que as partículas do corpo B. Dessa maneira, podemos afirmar que: Na prática Veja no livro!Atividade 1 5 minutos TODO MUNDO ESCREVE A imagem ao lado mostra uma xícara sendo preenchida com café quente e leite frio, que estão sendo servidos por recipientes separados. À medida que os dois líquidos se misturam na xícara, ocorre uma troca de energia entre as partículas: as do café, que estão mais agitadas devido à maior temperatura, transferem parte dessa energia para as partículas do leite, que estão menos agitadas. Com isso, o leite se aquece e o café esfria. Essa troca continua até que ambos atinjam a mesma temperatura. Dessa forma, podemos dizer que dois ou mais sistemas físicos encontram-se em equilíbrio térmico quando suas temperaturas se igualam. Equilíbrio térmico Foco no conteúdo Produzido pela SEDUC-SP com imagens © Getty Images. Um médico verifica a temperatura de um paciente colocando o termômetro na axila. De acordo com seus conhecimentos, responda: por que o médico deve esperar um tempo para retirar o termômetro de seu paciente? Na prática Veja no livro!Atividade 2 5 minutos TODO MUNDO ESCREVE ● Os pontos de referência são: ● Ponto de fusão da água: 0 °C ● Ponto de ebulição da água: 100 °C ● Intervalo entre os pontos fixos = 100 divisões Escala Celsius Produzido pela SEDUC-SP. Foco no conteúdo ● Os pontos de referência são: ● Ponto de fusão da água: 32 °F. ● Ponto de ebulição da água: 212 °F. ● Intervalo entre os pontos fixos = 180 divisões . ● Comumente usada nos Estados Unidos e em alguns países do Caribe. Escala Fahrenheit Produzido pela SEDUC-SP. Foco no conteúdo °F ● Os pontos de referência são: ● Ponto de fusão da água: 273 K. ● Ponto de ebulição da água: 373 K. ● O Zero Absoluto (0 K) corresponde à menor temperatura teoricamente possível. ● Intervalo entre os pontos fixos = 100 unidades. Escala Kelvin Foco no conteúdo Produzido pela SEDUC-SP. Usando a ideia de proporcionalidade nos intervalos de temperatura, teremos: Tc − 0 100 − 0 = TF − 32 212 − 32 Portanto, teremos: Tc 100 = TF − 32 180 → Tc 5 = TF − 32 9 Escala Celsius e Fahrenheit Produzido pela SEDUC-SP. Foco no conteúdo Escala Celsius e Fahrenheit d D = cte ∆θC 100 = ∆θF 180 ∆θC 5 = ∆θF 9 Produzido pela SEDUC-SP. Foco no conteúdo Usando a ideia de proporcionalidade nos intervalos de temperatura, teremos: Tc − 0 100 − 0 = TK − 273 373 − 273 Portanto, teremos: Tc 100 = TK − 273 100 → Tc = TK − 273 Se quisermos relacionar variações de temperatura, teremos: ΔTc = ΔTK Escala Celsius e Kelvin Produzido pela SEDUC-SP. Foco no conteúdo Foco no conteúdo Conversão entre as escalas TC 5 = TF − 32 9 = Tk − 273 5 Produzido pela SEDUC-SP. Encerramento Em um hospital, uma enfermeira observou que, entre duas medições, a temperatura da paciente variou de 37,8 °C para 39,1 °C. Qual foi a variação de temperatura na escala Kelvin? Esboce alguns cálculos no seu caderno e discuta com seus colegas. VIREM E CONVERSEM 5 minutos Referências LEMOV, Doug. Aula nota 10 3.0: 63 técnicas para melhorar a gestão da sala de aula / Doug Lemov; tradução: Daniel Vieira, Sandra Maria Mallmann da Rosa; revisão técnica: Fausta Camargo, Thuinie Daros. 3. ed. Porto Alegre: Penso, 2023. ROSENSHINE, B. “Principles of instruction: research-based strategies that all teachers should know”. In: American Educator, v. 36, n. 1., Washington, 2012. pp. 12-19. Disponível em: https://www.aft.org/ae/spring2012. Acesso em: 12 ago. 2024. SÃO PAULO (Estado). Secretaria da Educação. Currículo Paulista: etapa Ensino Médio, 2019. Disponível em: https://efape.educacao.sp.gov.br/curriculopaulista/wp- content/uploads/2019/09/curriculo-paulista-26-07.pdf. Acesso em: 12 ago. 2024. GUALTER. J. B.; NEWTON, V. B.; HELOU, R. D. Tópicos de Física 2. São Paulo: Saraiva, 2012. RAMALHO; NICOLAU; TOLEDO Os fundamentos da física 2. São Paulo: Moderna Plus, 2009 https://www.aft.org/ae/spring2012. https://efape.educacao.sp.gov.br/curriculopaulista/wp-content/uploads/2019/09/curriculo-paulista-26-07.pdf. https://efape.educacao.sp.gov.br/curriculopaulista/wp-content/uploads/2019/09/curriculo-paulista-26-07.pdf. https://efape.educacao.sp.gov.br/curriculopaulista/wp-content/uploads/2019/09/curriculo-paulista-26-07.pdf. https://efape.educacao.sp.gov.br/curriculopaulista/wp-content/uploads/2019/09/curriculo-paulista-26-07.pdf. https://efape.educacao.sp.gov.br/curriculopaulista/wp-content/uploads/2019/09/curriculo-paulista-26-07.pdf. https://efape.educacao.sp.gov.br/curriculopaulista/wp-content/uploads/2019/09/curriculo-paulista-26-07.pdf. https://efape.educacao.sp.gov.br/curriculopaulista/wp-content/uploads/2019/09/curriculo-paulista-26-07.pdf. https://efape.educacao.sp.gov.br/curriculopaulista/wp-content/uploads/2019/09/curriculo-paulista-26-07.pdf. https://efape.educacao.sp.gov.br/curriculopaulista/wp-content/uploads/2019/09/curriculo-paulista-26-07.pdf. Slide 1 Slide 2 Slide 3: Agitação das partículas X Temperatura Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7: O corpo A apresenta partículas com estado de agitação maior do que as partículas do corpo B. Dessa maneira, podemos afirmar que: Slide 9: Equilíbrio térmico Slide 10 Slide 12: Escala Celsius Slide 13: Escala Fahrenheit Slide 14: Escala Kelvin Slide 15 Slide 16: Escala Celsius e Fahrenheit Slide 17 Slide 18: Conversão entre as escalas Slide 19 Slide 20 Slide 28