AULA 01 E 02 FIS II

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Aula 01/02
Temperatura e calor
Referências: 
	capítulo 17 - Young e freedman 12ª edição
 	capítulo 21 - resnik, halliday, krane 5ª edição
Temperatura x Calor
No dia a dia os termos “temperatura” e “calor” são quase usados como sinônimos.
No entanto, em Física, eles tem significados diferentes:
 
A Temperatura está relacionada à energia cinética das moléculas de corpo.
O Calor é a energia em trânsito entre dois corpos (ou sistemas), e acontece quando há diferença de temperatura entre estes.
Temperatura
Para medir a temperatura de um corpo, usamos o instrumento chamado TERMÔMETRO
construído com base na variação das propriedades do material que o constitui (mais familiar é o de mercúrio); quando este material “esquenta” ou “esfria” provoca uma alteração na coluna de leitura.
Várias quantidades físicas dependem da temperatura:
- dimensões, pressão no interior de uma caldeira
condutividade de um material, energia interna de um corpo, etc
Termômetros e escalas de temperatura
Como medir a temperatura? corpo + termômetro
A temperatura do corpo será determinada quando o EQUILÍBRIO TÉRMICO for atingido: ou seja, quando não houver variação de temperatura no termômetro nem no corpo.
Historicamente, existem diferentes escalas termométricas foram/têm sido utilizadas para determinar a temperatura dos corpos; as principais são Celsius, Kelvin e Fahrenheit.
Evento
Celsius
Kelvin
Fahrenheit
Ponto deebulição da água
100oC
373 K
212oF
Pontodefusão do gelo
0oC
273 K
32oF
IMPORTANTE!!!!
Temperatura absoluta
Variação de temperatura
É o valor que está indicado no ato da leitura do termômetro.
Ex: T = 48oC; T = 97 oC; T = 345 K, etc...
É a variação, dentro de uma mesma escala, entre dois valores medidos em instantes distintos.
Ex: T1 = 52oC; T2 = 67oC. Logo ΔT = 15oC.
Conversões entre escalas de temperatura
Conversões entre escalas de temperatura
Exemplo 17.1; Problema 17.8
Exemplo 17.1
Você coloca um pedaço de gelo na boca. O gelo, à temperatura T1 = 32oF, acaba sendo todo convertido em água à temperatura do corpo T2 = 98,6oF. Expresse essas temperaturas em oC e K e calcule ΔT = T2 – T1 nas três escalas. (chamar atenção para variação nas três escalas).
Problema 17.8
a) Calcule a única temperatura em que as escalas Celsius e Fahrenheit coincidem. b) Calcule a única temperatura em que as escalas Fahrenheit e Kelvin coincidem.
Equilíbrio térmico
A
B
isolante
Não haverá interação entre A e B,
Portanto não haverá equilíbrio térmico
A
B
condutor
Permite a troca de calor entre A e B
A
B
C
ti:: TA ≠ TB => tf : TA ≠ TB
ti:TA ≠ TB => tf: TA = TB 
(equilíbrio térmico)
condutor
condutor
Haverá interação entre A e B e entre B e C, de maneira que A entrará em equilíbrio térmico com B; B entrará em equilíbrio térmico com C. Haverá equilíbrio entre A e C?
ti:TA ≠ TB ≠ TB => tf: TA = TB = TC 
(equilíbrio térmico)
Lei Zero da Termodinâmica
“Quando um corpo A está em equilíbrio térmico com um corpo B, e B está em equilíbrio térmico com um outro corpo C, A também estará em equilíbrio térmico com C.”
Dois sistemas estão em equilíbrio térmico se e somente se eles possuem a mesma temperatura.