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Aula 6 - Condução de Calor
Primeiro aprendemos sobre condição de calor, que como estudamos na aula 5 é transferido do corpo mais quente para o mais frio, vimos que os materiais mais densos constituídos por uma quantidade maior de partículas são os melhores condutores. E em contra partida os menos densos como a água e os gases são maus condutores.
Para calcular o fluxo de calor que passa através da seção de uma barra, usamos a seguinte fórmula:
 Onde: Φ= Fluxo de Calor Δt= Variação de Tempo ΔQ= Quantidade de Calor
No SI J/s = W (Watts)
Regime estacionário: É quando o objeto do qual o calor está fluindo é envolvido por um isolante e, depois de certo tempo, o fluxo de calor é o mesmo em qualquer seção da barra.
Fórmula para fluxo de calor:
Φ = K.A. Δq / L Onde: K= Condutividade Térmica do Material A=Área da seção reta da Barra
Δq=Variação de Temperatura L= Comprimento da Barra
Eu achei muito interessante a explicação de como funciona o resfriamento que ocorre nos refrigeradores.
O frio desce e o ar quente sobe para ser resfriado, em uma corrente de convecção depois o ar se contrai ao esfriar-se, tornando-se mais denso, o que o faz descer o interior da geladeira esfria, de cima para baixo.
Radiação: Vimos que o calor passa de um corpo quente a outro distante mais frio mesmo existindo vácuo, esses corpos quando aquecidos emitem radiações térmicas que ao serem transmitidos para outros corpos provocam aumento a temperatura.
Fórmula para Calcular emissão de energia através de radiação:
Prad=O.£.A.T^4
Onde: O=5,6704.10^-8W/m².K^4 (Constante de Stefan-Boltzmann) A=Área T=Temperatura
£=Emissividade da superfície do objeto, seu valor varia entre 0 e 1
Aula 7 – Leis da Termodinâmica
Nesse estudo começamos a aprender sobre a lei zero da termodinâmica que diz:
“Se dois corpos estão em equilíbrio térmico com um terceiro, então eles estão em equilíbrio térmico”.
Primeira Lei da Termodinâmica ou Princípio da Conservação de Energia:
A Variação da energia interna de um sistema pode ser determinada pela diferença entre a quantidade de calor e o trabalho. Matematicamente:
ΔU=Q-W Onde: ΔU=Variação de Energia Interna Q=Calor W=Trabalho
W=P. ΔV Onde: P=Pressão ΔV=Variação do Volume
Resumo do Estudo Algébrico
W > 0 - trabalho realizado pelo sistema sobre o ambiente (expansão)
W < 0 - trabalho realizado sobre o sistema pelo ambiente (contração)
Q > 0 - calor recebido pelo sistema
Q < 0 - calor cedido pelo sistema
θ = 0  →   ΔU = 0
Δθ > 0  →   ΔU > 0
Δθ < 0  →   ΔU < 0
Δθ - variação da temperatura
Segunda Lei da Termodinâmica:
O calor flui de um corpo de maior temperatura para outro de menor temperatura. Matematicamente:
W=Qq-Qf Onde: Qq=Calor mais quente Qf=Calor mais frio
Ciclo de Otto: Este ciclo é observado em motores a combustão interna como os motores à álcool e gasolina, Esses motores possuem 4 ciclos muito conhecidos.
Admissão: o pistão se move para baixo criando um vácuo.
Compressão: o pistão movimenta-se para cima, admissão e escape fechadas.
Explosão: no final da fase de compressão, a vela produz faísca elétrica, provocando a explosão da mistura ar-combustível. A válvula abre-se.
Escape: o pistão move-se de novo para cima, expulsando os restos da mistura que sofreu a combustão.
Aula 8 – Óptica Geométrica
Começamos o estudo aprendendo a diferenciar um corpo luminoso de um corpo iluminado.
Corpos Luminosos: São corpos que produzem a luz que emitem. Exemplos, sol, fogo etc.
Corpos Iluminados: São corpos que recebem luz de uma fonte e refletem. Exemplo, Lua.
Depois vimos sobre fontes de luz, que podem ser Puntiforme: Que é toda fonte cujas dimensões são desprezíveis em relação às distâncias envolvidas que a separam de um observador. E Extensa: Que é toda a fonte cujas dimensões não são desprezíveis em relação às distâncias envolvidas que a separam de um observador.
Raios de Luz é toda linha que representa geometricamente a direção e o sentido da propagação da luz. Um conjunto de raios que se propagam em uma determinada região do espaço constitui um pincel de luz. Este pincel pode ser: Cônico convergente, cônico divergente e cilíndrico.
Velocidade da luz: Os cientistas mediram a velocidade da luz no ar e no vácuo e obtiveram os seguintes valores:
Vácuo: 299793,0+/- 0,3 Km/s
Ar: 299700 Km/s
A velocidade da luz no vácuo é representada pela letra “c”
Então: 300000 Km/s = 3.10^8 m/s
Essa velocidade é uma das constantes mais importantes da física, em astronomia usa-se a unidade de comprimento denominada ANO-LUZ, que representa a distância percorrida pela luz em um ano.
1 ANO-LUZ= 9,46.10^15 m
Para finalizar vou falar um pouco do espelho plano: Onde o lado esquerdo do objeto corresponde ao lado direito da imagem e vice versa. Quando uma imagem é refletida por mais de um espelho plano segundo um ângulo teta, serão observados números diferentes de imagens, que serão tanto maiores quanto menor for o ângulo teta. Calculamos da seguinte forma:
N=360/a-1
Onde: n=números de imagens e a= ângulo formado entre os dois espelhos
Perguntar ao professor:
A luz se propaga no vácuo com velocidade c = 3,0.108 m/s e, através de certo material transparente, com velocidade v = 2,5.108 m. O índice de refração desse material é: