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Aula 2 Dilatação e Calor Dilatação Térmica Quando um objeto é sujeito a uma variação de temperatura, suas dimensões mudam (aumentam ou diminuem). Denominados este efeito de Dilatação Térmica. Dilatação Linear: Dilatação Volumétrica: O efeito da temperatura muda o grau de agitação das moléculas do corpo e, consequentemente, a distância média entre as mesmas. coeficiente de dilatação linear 0L L Tα∆ = ∆ 0V V Tβ∆ = ∆ coeficiente de dilatação volumétrica Relação: 3β α= Alguns coeficientes de dilatação térmica Exercício 1: Em um dia quente, um caminhão-tanque foi carregado com 37.000 L de óleo diesel. No momento da entrega, a temperatura estava 23 K abaixo da temperatura quando foi carregado a carga. Quantos litros foram descarregados? O coeficiente de dilatação volumétrica do óleo diesel é 9,50 × 10-4/ºC, e o coeficiente de dilatação linear do aço de que é feito o tanque do caminhão é 11 × 10-6/ºC. Calor Calor é a energia transferida de um sistema para o ambiente ou vice- versa devido a uma diferença de temperatura. Positivo quando a energia é transferida do ambiente para o sistema. Negativo quando a energia é transferida do sistema para o ambiente. 1 caloria = 1 cal = 4,1868 J Unidade: Absorção de Calor por Sólidos e Líquidos Capacidade Térmica: Calor Específico: É conveniente definir a capacidade térmica por unidade de massa de um material específico: calor específico A capacidade térmica C de um objeto é a constante de proporcionalidade entre o calor recebido (ou cedido) por um objeto e a variação de temperatura ΔT do objeto. Calor de Transformação ou Latente Calor também pode ser absorvido sem aumento de temperatura do sistema. A energia térmica absorvida é utilizada para quebrar ligações químicas e provocar mudanças de fases. Calor de Transformação: calor latente de fusão ou vaporização Exercício 2: a) Que quantidade de calor deve absorver uma amostra de gelo de massa m = 720 g a – 10 ºC para passar ao estado líquido a 15 ºC? b) Se fornecemos ao gelo uma energia total de apenas 210 kJ (na forma de calor), quais são o estado final e a temperatura da amostra? Exercício 3: Um lingote de cobre de massa mc = 75 g é aquecido em um forno de laboratório até a temperatura T = 312 ºC. Em seguida, o lingote é colocado em um béquer de vidro contendo uma massa ma = 220 g de água. A capacidade térmica Cb do béquer é 45 cal/K. A temperatura inicial da água e do béquer é Ti = 12 ºC. Supondo que o lingote, o béquer e a água são um sistema isolado e que a água não é vaporizada, determine a temperatura final Tf do sistema quando o equilíbrio térmico é atingido. Aula 2�Dilatação e Calor Dilatação Térmica Alguns coeficientes de dilatação térmica Número do slide 4 Calor Absorção de Calor por Sólidos e Líquidos Calor de Transformação ou Latente Número do slide 8 Número do slide 9
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