Calor e Primeira Lei da Termodinâmica

Prévia do material em texto

Temperatura, Calor e Primeira lei da Termodinâmica
Julio Ferencz
julio.ferencz@ufms.br
jferencz@ifi.unicamp.br
Sala 09 - DEC
Termodinâmica
oUma grandeza fundamental do SI
oUnidade: K (Kelvin)
o0 K – Zero absoluto
o “273,15 K = 0 °C”
oMedida da agitação média dos átomos/moléculas de um sistema.
Termodinâmica
Termodinâmica:
Estudo das leis que regem a relação entre calor, trabalho e outras formas de energia.
O que é temperatura?
Efeitos da temperatura
o Dilatação – Mudança do volume
o Resistência elétrica
o Pressão de um gás confinado
Lei Zero da termodinâmica
Se dois corpos A e B estão separadamente em equilíbrio térmico com um terceiro 
corpo T, A e B estão em equilíbrio entre si.
Chama-se Lei Zero, pois foi descoberta anteriormente à Primeira e Segunda Leis. 
Entretanto, o conceito de temperatura é necessário para sustentar a Primeira e 
Segunda Leis.
Traduzindo: Todo corpo possui uma propriedade (chamada Temperatura). Quando dois 
corpos estão em equilíbrio térmico, suas temperaturas são iguais.
Escalas de temperatura
Absoluta → Kelvin → ex.: 273,15 K, 
Celsius → TC = TK – 273,15 → ex.: 0 °C
Fahrenheit → TF = (9/5).TC + 32° → ex.: 32 °C
Façam o exemplo 18.1
Dilatação térmica
Por que fica mais difícil abrir esse pote quando retiramos da geladeira?
Como facilitar a abertura dele?
Por que?
Dilatação térmica deve ser levada em conta em projetos
Vãos entre pisos
Obturações dentárias (mesmo coeficiente de dilatação térmica dos dentes)
Fuselagem de aeronaves
Junção de fiações
Dilatação Linear
ΔL = L.α.ΔT
ΔL → Dilatação térmica [m]
L → Comprimento inicial [m]
α → Coeficiente de dilatação térmica (Propriedade do material) [K-1]
ΔT → Variação de temperatura [K]
Dilatação Volumétrica
ΔV = V.β.ΔT
β = 3.α
Façam o exemplo 18.2
Temperatura e Calor
Calor é a energia transferido entre sistemas devido 
à diferença de temperatura.
Unidades para Calor:
Joule [J]
Caloria [cal]
British thermal unit [Btu]
1 cal = 3,968.10-3 Btu = 4,1868 J
A absorção de calor por sólidos e líquidos
Q = C.ΔT
Q → Quantidade de calor transferido [J]
C → Capacidade térmica [J/K]
ΔT → Variação de temperatura [K]
C = c.m
c → Calor específico [J/kg.K]
m → Massa [kg]
Capacidade Térmica → Propriedade do Objeto
Calor específico → Propriedade do Material
Calor específico mola
Exercícios