Termodinamica01

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TERMOLOGIA 
 
Termologia (termo = calor, logia = estudo) é a parte da Física encarregada de estudar 
o calor e seus efeitos sobre a matéria. A termologia está intimamente ligada à energia térmica, 
estudando a transmissão dessa energia e os efeitos produzidos por ela quando é fornecida ou 
retirada de um corpo. 
Temperatura é a grandeza que mede o estado de agitação das moléculas. Quanto 
mais quente estiver uma matéria, mais agitadas estarão suas moléculas, assim, a temperatura é o 
fator que mede a agitação dessas moléculas, determinando se uma matéria está quente, fria, etc. 
Calor é a energia que flui de um corpo com maior temperatura para outro de menor temperatura. 
Como sabemos a unidade de representação de qualquer forma de energia é o joule (J), porém para 
designar o calor, é adotada uma unidade prática denominada caloria, onde 1 cal = 4,186 J. 
Equilíbrio térmico é o estado onde a temperatura de dois ou mais corpos são iguais. 
Assim, quando um corpo está em equilíbrio térmico em relação a outro, cessam os fluxos de troca de 
calor entre eles. Ex: Quando uma xícara de café é deixada por certo tempo sobre uma mesa, ela 
esfriará até entrar em equilíbrio térmico com o ambiente em que está. 
 
Temperatura 
 
A Temperatura é um parâmetro físico (uma função de estado) descritivo de um 
sistema que vulgarmente se associa às noções de frio e calor, bem como às transferências de 
energia térmica, mas que se poderia definir, mais exatamente, sob um ponto de vista microscópico, 
como a medida da energia cinética associada ao movimento (vibração) aleatório das partículas que 
compõem um dado sistema físico. 
A diferença de temperatura permite a transferência da energia térmica, ou calor, entre 
dois ou mais sistemas. Quando dois sistemas estão na mesma temperatura, eles estão em equilíbrio 
térmico e não há transferência de calor. Quando existe uma diferença de temperatura, o calor é 
transferido do sistema de temperatura maior para o sistema de temperatura menor até atingir um 
novo equilíbrio térmico. 
Esta transferência de calor pode acontecer por condução, convecção ou irradiação 
térmica (veja calor para obter mais detalhes sobre os diversos mecanismos de transferência de 
calor). As propriedades precisas da temperatura são estudadas em termodinâmica. A temperatura 
tem também um papel importante em muitos campos da ciência, entre outros a física, a química e a 
biologia. 
A temperatura é diretamente proporcional à quantidade de energia térmica num 
sistema. Quanto mais energia térmica se junta a um sistema, mais a sua temperatura aumenta. Ao 
contrário, uma perda de calor provoca um abaixamento da temperatura do sistema. Na escala 
microscópica, este calor corresponde à transmissão da agitação térmica entre átomos e moléculas 
no sistema. Assim, uma elevação de temperatura corresponde a um aumento da velocidade de 
agitação térmica dos átomos. 
Muitas propriedades físicas da matéria como as suas fases (estado sólido, líquido, 
gasoso), a densidade, a solubilidade, a pressão de vapor e a condutibilidade elétrica dependem da 
temperatura. A temperatura tem também um papel importante no valor da velocidade das reações 
químicas. É por isso que o corpo humano possui alguns mecanismos para manter a temperatura a 
37°C, visto que uma temperatura um pouco maior pode resultar em reações nocivas à saúde, com 
conseqüências sérias. A temperatura controla também o tipo e a quantidade de radiações térmicas 
emitidas pela área. Uma aplicação deste efeito é a lâmpada incandescente, em que o filamento de 
tungstênio é aquecido eletricamente até uma temperatura onde uma quantidade notável de luz visível 
é emitida. 
A temperatura é uma propriedade intensiva de um sistema, o que significa que ela 
não depende do tamanho ou da quantidade de matéria no sistema. Outras propriedades intensivas 
são a pressão e a densidade. Ao contrário, massa e volume são propriedades extensivas e 
dependem da quantidade de material no sistema. 
 
Uma definição técnica de zero absoluto 
"Se um sistema passa por uma transformação isotérmica reversível sem transmissão de calor, a 
temperatura em que esta transformação ocorre é o zero absoluto”. Isto quer dizer que no zero 
absoluto coincidem os processos adiabáticos e isotérmicos. 
Essa definição de zero absoluto aplica-se a todas as substâncias e independe das propriedades de 
qualquer delas. Note que não se faz qualquer referência às moléculas ou à energia molecular e que 
obtivemos uma definição puramente macroscópica do zero absoluto. 
 
Expressões de conversão de temperaturas 
 
Fahrenheit (º F) para Celsius (º C) 
 
Celsius(º C) para Kelvin (K) 
 
 
Exercícios: 
 
01. O verão de 1994 foi particularmente quente nos Estados Unidos da América. A diferença entre a 
máxima temperatura do verão e a mínima do inverno anterior foi de 60ºC. Qual o valor 
desta diferença na escala Fahrenheit? 
 
02. Um termômetro foi graduado segundo uma escala arbitrária X, de tal forma que as temperaturas 
10ºX e 80ºX correspondem a 0ºC e 100ºC, respectivamente. Que temperatura em X 
que corresponde a 50ºC. 
 
03. Uma escala termométrica E adota os valores –10ºE para o ponto de gelo e 240ºE para o ponto 
de vapor. Qual a indicação que na escala E corresponde a 30ºC? 
 
04. Um turista brasileiro sente-se mal durante a viagem e é levado inconsciente a um hospital. Após 
recuperar os sentidos, sem saber em que local estava, é informado de que a temperatura de 
seu corpo atingira 104 graus, mas que já “caíra” de 5,4 graus. Passado o susto, percebeu que a 
escala termométrica utilizada era a Fahrenheit. Desta forma, na escala Celsius, qual foi a queda de 
temperatura de seu corpo? 
 
05. Ao utilizar um termômetro de mercúrio para medir a temperatura de uma pessoa, 
um médico percebeu que a escala do instrumento estava apagada entre os valores 36,5ºC 40ºC. 
Para saber a temperatura do paciente, o medico mediu o comprimento da escala do instrumento (de 
35ºC a 45°C), encontrando 5,0cm. Em seguida mediu a altura da coluna de mercúrio correspondente 
à temperatura da pessoa, encontrando 1,5cm. Qual a temperatura determinada pelo médico? 
 
06. Ao nível do mar, mediante os termômetros, um graduado da escala Celsius e outro na 
escala Fahrenheit, determinamos a temperatura de certa massa de água líquida. A diferença entre as 
leituras dos dois termômetros é 100. Determine a temperatura dessa massa de água na escala 
Kelvin. 
 
07. Certo dia, um viajante verificou que a temperatura local acusava X°F. Se a escala utilizada 
tivesse sido a Celsius, a leitura seria 52 unidades mais baixa. Calcule essa temperatura. 
 
08. O quíntuplo de uma certa indicação de temperatura registrada num termômetro graduado na 
escala Celsius excede em 6 unidades o dobro da correspondente indicação na escala 
Fahrenheit. Calcule a temperatura na escala Kelvin.