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Temperatura A temperatura é uma grandeza física utilizada para medir o grau de agitação ou a energia cinética das moléculas de uma determinada quantidade de matéria. Quanto mais agitadas essas moléculas estiverem, maior será sua temperatura. O aparelho utilizado para fazer medidas de temperatura é o termômetro, que pode ser encontrado em três escalas: Celsius, Kelvin e Fahrenheit. Calor O calor, que também pode ser chamado de energia térmica, corresponde à energia em trânsito que se transfere de um corpo para outro em razão da diferença de temperatura. Essa transferência ocorre sempre do corpo de maior temperatura para o de menor temperatura até que atinjam o equilíbrio térmico. É muito comum ouvirmos algumas expressões cotidianas associando calor a altas temperaturas. Em um dia quente, por exemplo, usa-se a expressão “Hoje está calor! ”. Porém, corpos com baixas temperaturas também possuem calor, só que em menor quantidade. Isso quer dizer apenas que a agitação das moléculas é menor em corpos “frios”. A unidade de medida mais utilizada para o calor é a caloria (cal), mas a sua unidade no Sistema Internacional é o Joule (J). A caloria é definida como a quantidade de energia necessária para elevar a temperatura de 1g de água em 1ºC. A relação entre a caloria e o Joule é dada por: 1 cal = 4,186 J Calor sensível Quando um corpo tem a sua temperatura alterada, podendo também sofrer mudanças em suas dimensões, dizemos que ele recebeu somente calor sensível. Portanto, o calor do tipo sensível é capaz de variar a temperatura de um corpo, alterando ou não as suas dimensões, por meio do processo de dilatação térmica. A fórmula utilizada para calcular o calor sensível é esta: 𝑸 = 𝒎𝒄∆𝑻 Legenda: Q – Quantidade de calor (J ou cal) m – Massa do corpo (kg ou g) c – Calor específico (J/kg.K ou cal/gºC) ΔT – Variação de temperatura (K ou ºC) ESCOLA ESTADUAL PROFº ALÍCIO ARAÚJO Rua José Luiz da Silva nº 3020 – Terra Roxa II – Dourados - MS CEP:79940-490 Fones: (67) 3425-2594/ 3425-9159/ 3425-6157 Criação Decreto nº 9.219 de 26/10/98 – DO nº 4885. Autorização de Funcionamento: Resolução/SED nº 3.736, de 18/03/2020. E-mail: eepaa@sed.ms.gov.br Calor latente Calor latente, ou calor de transformação, é a quantidade de calor recebida por um corpo durante uma mudança de estado físico. Se algum corpo constituído apenas por uma única substância sofrer mudanças em seu estado físico, passando do estado sólido para o estado gasoso, por exemplo, ele recebeu calor latente. Durante a mudança de estado físico, todo o calor que um corpo recebe, ou cede, somente altera o seu estado, sem afetar a sua temperatura. Quando a água atinge a temperatura de fervura, por exemplo, sob condições normais de pressão, sua temperatura permanece constante enquanto ela sofre o processo de vaporização. Para calcularmos a quantidade de calor latente em alguma mudança de estado físico, usamos a seguinte fórmula: 𝑸 = 𝒎𝑳 Legenda: Q – Quantidade de calor latente (J ou cal) m – Massa do corpo (kg ou g) L – Calor latente de fusão (LF), vaporização (LV), etc. (J/kg ou cal/g) Equilíbrio térmico é a condição em que um corpo se encontra na mesma temperatura que suas vizinhanças. Observa-se que todos os corpos que se encontram em temperaturas mais altas que seus vizinhos tendem a ceder-lhes calor de forma espontânea até que ambos passem a apresentar a mesma temperatura. Transmissão de calor A transferência de calor sempre ocorre de forma espontânea, no sentido do corpo de maior temperatura para o corpo de menor temperatura. Essa transferência de energia em forma de calor pode ocorrer por meio de processos como a condução, convecção e radiação. Condução: É a transferência de calor entre corpos que ocorre especialmente em sólidos. Nesse tipo de condução, não ocorrem transferências de massa. Esse tipo de transferência de calor explica como ocorre o equilíbrio térmico em metais, por exemplo. Convecção: É uma transferência de calor que ocorre em fluidos. Nessa modalidade de transferência de calor, há a transferência de massa, uma vez que o fluido aquecido move-se, formando correntes de convecção até que todo o fluido atinja o equilíbrio térmico. Radiação: É a transmissão de calor por meio de ondas eletromagnéticas, portanto, esse processo ocorre mesmo que não haja um meio físico entre o corpo e outro corpo em diferentes temperaturas. O calor que é transferido, nesse caso, é o equivalente a ondas eletromagnéticas de menor energia que a luz visível, tratando-se, dessa forma, de radiações térmicas, localizadas na região do infravermelho. Escalas Termométricas As escalas termométricas são utilizadas para medir a temperatura (medida do grau de agitação das moléculas), ou seja, elas são utilizadas para indicar se um determinado corpo está quente ou frio. Já existiram diversas escalas termométricas ao longo da História, mas apenas três são utilizadas nos dias atuais, sendo elas: Celsius, Fahrenheit e Kelvin. Essas escalas utilizam como padrão os pontos de fusão e ebulição da água. Escala Celsius (TC) Ponto de fusão da água = 0ºC | Ponto de ebulição da água = 100ºC Escala Fahrenheit (TF) Ponto de fusão da água = 32ºC | Ponto de ebulição da água = 212ºC Escala Kelvin (TK) Ponto de fusão da água = 273 K | Ponto de ebulição da água = 373 K Transformação de unidades termométricas Para transformar Celsius para Kelvin: TK = TC+ 273 Para transformar Kelvin para Celsius: TC = TK -273 Para transformar Celsius para Fahrenheit ou Fahrenheit para Celsius: 𝑻𝑪 𝟓 = 𝑻𝑭 − 𝟑𝟐 𝟗 Para transformar Kelvin para Fahrenheit ou Fahrenheit para Kelvin: 𝑻𝑭 − 𝟑𝟐 𝟗 = 𝑻𝑲 − 𝟐𝟕𝟑 𝟓
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