Resumo Expansão térmica

Prévia do material em texto

Expansão térmica 
 
• Variação de temperatura leva a uma variação das dimensões de 
um objeto 
• Separação média dos átomos que constituem um objeto 
é alterada 
 
• Dilatação linear: ∆𝐿 = 𝛼𝐿0𝛥𝑇 
• α: coeficiente de dilatação linear (°C-1) 
• 𝐿0: comprimento inicial do objeto 
 
• Dilatação superficial de sólidos: ∆𝐴 ≈ 2𝛼𝐴0𝛥𝑇 
• Dilatação volumétrica de sólidos: ∆𝑉 ≈ 3𝛼𝑉0𝛥𝑇 
• Dilatação de líquidos: ∆𝑉 = 𝛽𝑉0𝛥𝑇 
 
 
 
 
Substância α (10-6 °C-1) 
Gelo (a 0°C) 51 
Chumbo 29 
Cobre 17 
Vidro 9 
Substância β (10-4 °C-1) 
Álcool 1,12 
Mercúrio 1,82 
Gasolina 9,6 
Calor 
 
• Calor é a energia que é transferida entre um sistema e seu ambiente devido a uma diferença de 
temperatura que existe entre eles 
• Unidades de calor 
• caloria (cal): quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de 1 g de água de 
14,5 °C para 15,5 °C 
• S.I.: Joule (1 J = 0,2389 cal) 
 
Absorção de calor por sólidos e líquidos 
 
• Quantidade de calor para causar mesma variação de temperatura em um bloco 1 kg de 
madeira e de um bloco de 1 kg de alumínio. 
• 𝑄 = 𝐶𝛥𝑇, onde C é a capacidade térmica (J/K) 
• 𝑄 = 𝑚𝑐𝛥𝑇, onde m é a massa do sistema e c o calor específico (J/kg∙K) 
Substância c (J/kg∙K) c (cal/g∙K) 
Cobre 386 0,0923 
Alumínio 900 0,215 
Vidro 840 0,20 
Mercúrio 140 0,033 
Água 4190 1 
 
• Calorímetro: aparelho que permite a medição de c 
 
Calores de transformação 
• Mudança de fase: reorganização da estrutura molecular durante absorção ou liberação de 
energia, sem variação de temperatura. 
𝑄 = 𝐿𝑚, onde L é o calor de transformação ou calor latente (J/kg) 
• Calor de vaporização (Lv) e calor de fusão (Lf) são diferentes 
• Ex.: água, Lf = 333 kJ/kg e Lv = 2256 kJ/kg