BF - Aula 5 - Física Térmica

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07/04/2013 
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FÍSICA TÉRMICA 
CONCEITOS 
 Energia 
 - grandeza capaz de produzir uma ação ou um 
trabalho 
 
 Formas de energia 
 - química - térmica 
 - mecânica - elétrica 
 - solar - nuclear 
 - eólica - etc. 
 
 
CONCEITOS 
 Calor 
 - energia térmica em movimento 
 
 Difusão térmica 
 - transferência de energia térmica entre 2 regiões 
 - do maior para o menor 
 
 Unidades de energia 
 - caloria (cal): energia necessária a T da água em 1 °C 
 (14,5 para 15,5°C) 
 - 1 cal = 4,1868 Joules (J) 
 
 
CONCEITOS 
 Calor específico (cal/g °C) 
 - quantidade de calor recebida ou cedida para que uma 
substância altere sua temperatura em 1°C 
 
 - água = 1,0 cal/g °C 
 - ar = 0,24 cal/g °C 
 
 
Valor energético dos alimentos 
  Alimentos 
 - liberam energia quando quebrados 
 - depende das ligações químicas 
 
 Carboidratos 
 - 4,2 Kcal/g 
 
 Proteínas 
 - 4,6 Kcal/g 
 
 Lipídeos 
 - 9,4 Kcal/g 
 
Alimentos 
  Composição variada 
 - geralmente têm vários nutrientes 
 
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CONCEITOS 
 Temperatura 
 - grandeza associada ao estado de agitação das 
partículas que compõem um sistema 
Movimento aleatório (Browniano) 
 agitação das partículas:  T 
Movimento aleatório (Browniano) 
 
 Ex.: ESTADOS DA ÁGUA 
0° 25° 100° 
 T:  agitação das partículas 
CONCEITOS 
 
 
HOMEOSTASE DA T 
 Definição 
 - manutenção/regulação da temperatura corporal 
 
 Mecanismos de regulação 
 - produção de calor 
 - conservação de energia térmica (no frio) 
 - eliminação de energia térmica (no calor) 
 
 Produção 
 - através do metabolismo 
 - músculo esquelético = 40-50% da massa 
 
HOMEOSTASE DA T 
 Conservação de energia térmica 
 - no frio 
 - calafrios:  produção de calor pelos músculos 
 - vasoconstrição cutânea:  perda de calor 
 - piloereção:  perda de calor 
 
 Eliminação de energia térmica 
 - no calor 
 - respiração:  perda de calor 
 - vasodilatação cutânea:  perda de calor 
 - sudorese:  resfriamento 
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Temperatura 
 Termoceptores: todo corpo 
 
 - receptores para frio 
 10 – 40° C 
 pico em 25° C 
 
 - receptores para calor 
 30 – 45° C 
 pico em 40° C 
Temperatura 
 Calor ou frio? 
 
 - Depende do balanço da atividade dos 
termoceptores 
 
 - Calor: T > 33° C ( atividade dos receptores de 
calor) 
 
 - Frio: T < 32° C ( atividade dos receptores de 
frio) 
Temperatura x Reações Metabólicas 
 
- 
ANIMAIS HIBERNANTES 
 - Hibernam para economizar energia 
 - Manter a T corporal produzindo calor 
 - Tecido adiposo marrom: especializado em produzir calor 
 
ANIMAIS DE REGIÕES FRIAS 
 - Camada espessa de gordura 
 - Isolante térmico 
 -  Perda de calor 
 
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TIPOS DE ORGANISMOS 
 Pecilotérmicos 
 - sem mecanismos de controle da T 
 - T corporal varia conforme ambiente 
 - comportamento varia conforme ambiente 
 - Ex.: insetos, reptéis e peixes 
 
 
TIPOS DE ORGANISMOS 
 Homeotérmicos 
 - possuem mecanismos de controle 
 - T corporal relativamente constante 
 - Ex.: aves e mamíferos 
TIPOS DE DIFUSÃO TÉRMICA 
 Condução 
 Convecção 
 Radiação 
 Evaporação 
TIPOS DE DIFUSÃO TÉRMICA 
 Condução 
 - difusão por contato 
 - sem troca de matéria 
 
TIPOS DE DIFUSÃO TÉRMICA 
 Convecção 
 - difusão por movimento de fluido 
 - com troca de matéria 
TIPOS DE DIFUSÃO TÉRMICA 
 Radiação ou irradiação 
 - difusão por ondas eletromagnéticas 
 - radiação natural (liberação de calor) 
 - Ex.: radiação solar 
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TIPOS DE DIFUSÃO TÉRMICA 
 Vaporização 
 - difusão por mudança do estado líquido para gasoso 
 - ocorre aumento da T 
 - tipos: a) evaporação 
 b) ebulição 
 c) calefação 
VAPORIZAÇÃO 
 Evaporação 
 - vaporização espontânea 
 - Ex.: água à T ambiente 
 roupa no varal 
VAPORIZAÇÃO 
 Ebulição 
 - vaporização não espontânea 
 - Ex.: água fervendo 
 
VAPORIZAÇÃO 
 Calefação 
 - vaporização instantânea 
 - Ex.: gota d’água numa chapa quente