Física 2 - 2º Bimestre

Prévia do material em texto

2º Bimestre:
Aula 7 – Calor Latente e Estados Físicos da Matéria
1) Além do efeito de da variação da temperatura, o calor pode provocar outro tipo de fenômeno?
Além do calor sensível, relacionado à variação de temperatura, existe o que é denominado de calor latente que é relacionado à mudança de fase ou mudança de estado físico da matéria.
2) Como se manifesta na natureza a mudança de fase da matéria? Para uma mesma substância pura podemos distinguir três estados físicos ou fases: sólido, líquido e gasoso. Quando à pressão constante uma substância recebe ou cede calor sem que varie sua temperatura, dizemos que está ocorrendo o fenômeno da mudança de fase.
3) Como é verificado a não mudança de temperatura na mudança de fase?
Na transformação de gelo em água, por exemplo, verifica-se que, embora a substância esteja recebendo calor, sua temperatura não varia enquanto não se completa a mudança de fase. Essa temperatura invariável denominamos temperatura de mudança de estado.
4) Quais são as mudanças de fase possíveis?
Há seis mudanças de fase possíveis: fusão, ebulição, condensação, solidificação, sublimação e ressublimação.
5) Defina cada tipo de mudança de fase:
As mudanças de fase são classificadas assim:
Sublimação: sólido → gasoso / Ressublimação: gasoso → sólido
Vaporização: líquido → gasoso ou vapor / Condensação: gasoso ou vapor → líquido
Fusão: sólido → líquido / Solidificação: líquido → sólido
6) Qual a importância do Calor Latente no processo de mudanças de fase?
Calor latente é a quantidade de calor necessária para fazer uma certa massa m de uma substância mudar de fase sem alterar a temperatura. Exemplo, o calor latente de fusão da água é 80 cal/g, álcool etílico é 25 cal/g. Esse conceito pode ser matematicamente como L = Q/m.
7) Como se manifesta a mudança de fase num corpo formado pela mistura de uma ou mais substâncias?
Quando há a mistura de duas ou mais substância, é normal que ocorram variações de temperatura na mudança de fase, exceto quando a mistura é: Azeotrópico: vaporização com temperatura constante.
Ex.: mistura de 4% de etanol + 96% de água
Eutética: Fusão a temperatura constante. Ex.: A solda é uma liga metálica com 63% de estanho + 37% de chumbo.
8) Deseja-se converter um cubo de gelo de massa 30g, inicialmente a –12 °C, em 30g de água a 70°C. Qual a quantidade de calor necessária?
Calor sensível e calor latente
Calor latente: Q = mL
L: calor latente da mudança de fase (cal/g ou J/kg)
Calor sensível: Q = mcpΔT
Q: quantidade de calor (cal ou J)
m: massa (g ou kg)
cg: calor específico [cal/(g ⋅ °C) ou J/kg ⋅ K]
ΔT: diferença de temperatura (°C ou K)
Primeiro o gelo precisa derreter até 0 °C, então usamos o calor sensível. Sabendo que o calor específico do gelo é 0,5 cal/g.°C:
Q1 = m∙c∙ΔT
Q1 = 30 x 0,5 x 12 = 180 cal
 
Depois, o gelo precisa mudar o seu estado físico (Calor latente) pra virar água, então, sabendo que o latente de fusão do gelo é 80 cal/g:
Q2 = m∙L
Q2 = 30 x 80 = 2.400 cal
 
Agora, a água gerada pela fusão do gelo precisa aquecer até 70 °C, utilizemos o calor sensível novamente, sabendo que o calor específico da água é 1 cal/g.°C: 
Q3 = m∙c∙ΔT
Q3 = 30 x 1 x 70 = 2.100 cal
 
Logo, o calor necessário pra realizar tal transformação é a soma de todos os calores:
 
Q = Q1 + Q2 + Q3 = 180 + 2.400 + 2.100 = 4.680 cal
Atividades:
1) Julgue cada uma as afirmativas em verdadeira (V) ou falsa (F):
a) O calor é energia térmica em trânsito, ou seja, nenhum corpo contém calor, apenas o recebe ou o rejeita. ( )
b) O calor pode ser classificado de duas formas: latente, quando há uma ou mais mudanças de fase, e pode ser sensível, quando não há mudança de fase, apenas variações na temperatura. ( )
c) A mudança de estado físico é uma mudança de fase que uma substância sofre ao rejeitar ou receber calor, sofrendo indefinidas transformações de temperatura. ( )
d) Durante a mudança de estado, apesar de receber ou ceder calor, a temperatura da substância permanece constante. ( )
e) A temperatura se mantém constante em substâncias puras ao sofrer uma mudança de fase. A água e a acetona são exemplos. ( )
f) A temperatura de fusão de uma substância, submetida à uma pressão ao nível do mar, é sempre maior que sua temperatura de solidificação. ( )
2) Indique uma situação em que ocorre:
3) O que acontece com a temperatura durante a mudança de estado de uma substância pura e cristalina? Permanece constante.
4) Sabendo que o calor latente de fusão do ferro é 64 cal/g e o calor latente de fusão do chumbo é 5,5 cal/g. É necessária mais energia para fundir 1g de ferro ou 1g de chumbo? 1g de chumbo. Para derreter 1g de ferro necessitamos de 64 cal e para derreter 1g de chumbo de 5,5 cal.
5) Inicialmente em estado líquido, um corpo com massa igual a 40 g, é resfriado e alcança devido ao resfriamento o estado de fusão. Sabendo que a quantidade de calor é 1.200 cal, determine o calor latente de fusão desse corpo.
6) Meio litro de água líquida à pressão atmosférica corresponde a uma massa de 500 g e devem ser completamente vaporizados. Sendo que a temperatura inicial é de 100 °C, qual será a quantidade de calor necessária para que toda a água ferva? Dado: O calor latente de vaporização da água é L = 540 cal/g.
7) É possível fornecer energia para um objeto e sua temperatura permanecer constante? Sim, se estiver ocorrendo uma mudança de estado.
8) Se o gelo e a água podem estar a 0°C, por que usamos gelo e não água a 0°C para resfriar bebidas?
O gelo recebe energia da bebida para se fundir e, depois de derreter, recebe energia para aquecer a água, resultante da fusão. Já a água resfria menos a bebida, uma vez que só recebe calor sensível e não latente.
9) Um ferreiro quer esfriar um bloco de ferro de 100g que está a uma temperatura de 200 °C. Qual será a temperatura final, se o ferreiro mergulhar o bloco em um litro de água que está a 20°C? Considere que não há perdas de energia para o ambiente, e calor específico do ferro é 0,11 cal/g °C.
10) Leia o texto a seguir: Black (1935) discute um conceito que envolve a transição de fase, na qual há uma liberação ou absorção de calor que não envolve variações na temperatura mensuráveis pelo termômetro. 
(ZANOTELLO, Marcelo. Leitura de textos originais de cientistas por estudantes do Ensino Superior. Ciênc. Educ. (Bauru) [online], v. 17, n. 4, p. 992, 2011)
O texto descreve o calor:
 (A) molar.
 (B) sensível.
 (C) latente.
 (D) específico.
Pesquisa Google:
1) Quais são as diferentes formas de um líquido vaporizar-se?
2) Por que sentimos frio quando saímos de uma piscina?
3) Por que a roupa no varal seca mais rápido quando há vento?
(Uerj) O gráfico abaixo indica o comportamento térmico de 10 g de uma substância que, ao receber calor de uma fonte, passa integralmente da fase sólida para a fase líquida.
O calor latente de fusão dessa substância, em cal/g, é igual a:
 (A) 70. (B) 80. (C) 90. (D) 100.
A parte horizontal do gráfico representa a mudança de estado físico, na qual o calor deixa de atuar na variação de temperatura e passa a atuar de modo a alterar o estado de agregação do elemento. Nessa parte do gráfico, a quantidade de calor envolvida foi de 700 cal (1000 – 300 = 700 cal).
O calor latente de fusão pode ser determinado por meio da equação de calor latente:
 Q = m∙L      
    700 = 10∙L
 L = 70 cal/g
V ou F: A energia térmica de um corpo é o resultado do somatório das energias de agitação das suas partículas e não depende da sua temperatura. ( )
O calor é a energia térmica de um corpo e é intransferível. ( )
Aula 8 – Mudança de Estado Físico da Matéria
1) Qual é a diferença entre a ebulição e a evaporação de uma substância?
A ebulição acontece a uma temperatura definida, e a evaporação, a qualquer temperatura. A ebulição é rápida e turbulenta, com formação de bolhas, enquanto a evaporação é lenta.
2) Em qual dos recipientes abaixo o álcool evapora mais depressa? No recipiente 2, pois a área de contatocom o ambiente é maior que em 1.
3) É mais eficiente para secagem de roupas, deixa-las no varal bem esticado ou dobrá-las? Por quê?
Deixá-las bem esticadas. Quando maior a área em contato com o ar, maior será a velocidade de evaporação.
4) No verão, as pessoas regam quintais, ruas e umedecem o teto de suas casas. Por que isso refresca o ambiente? Na evaporação da água, certa quantidade de energia dos objetos e principalmente do ar é transferida para ela, proporcionando uma diminuição da temperatura do ambiente.
5) Como visualizamos o vapor de água que surge durante o aquecimento de água no estado líquido?
Através de pequenas bolhas sendo formadas nas paredes e no fundo do recipiente que sobem e abandonam o líquido.
6) Por que a roupa no varal seca mais depressa em dias quentes? Com o aumento da temperatura do ambiente, a quantidade de calor sensível da água é maior e o número de moléculas que possui velocidade suficiente para escapar do líquido também se torna maior, aumentando a quantidade de líquido evaporado, secando a roupa mais rapidamente.
7) Sabemos que verduras guardadas em um recipiente aberto na geladeira ficam com as folhas ressecadas após um certo tempo. O que acontece com a água das folhas das verduras? O vapor de água do ar que entra na geladeira se condensa e depois solidifica na parede das folhas. E esse gelo “queima” as folhas.
8) Observe o calor latente de ebulição de algumas substâncias puras no seu estado líquido: Acetona, 125 cal/g; Água, 540 cal/g; Álcool, 204 cal/g; Éter, 88 cal/g.
a) Qual destas substâncias cede maior quantidade de energia por grama para se condensar?
Lebulição = – Lcondensação, logo destas substâncias a água cede maior quantidade de calor, ou seja, 540 calorias por cada grama condensado.
b) Qual delas é mais difícil de condensar e mais fácil de “evaporar”? O Éter cede apenas 88 calorias por cada grama condensado dentre as substâncias, logo é o que tem maior dificuldade de condensar entre eles, e por consequência recebendo a menor quantidade de calor entres as substâncias dadas ele vaporiza mais rápido.
9) Que mudanças de estado físico ocorrem no interior do refrigerador e em sua substância refrigerante?
Solidificação da água, vaporização e condensação do freon 12. O freon pode ser definido como diversos tipos de gases a base clorofluorcarbonos. Estes são conhecidos como CFCs. O calor latente de vaporização do freon é 77,9 cal/g.
10) O que é ponto de ebulição?
Refere-se à temperatura de uma substância em que ocorre a transição do estado líquido para o gasoso. Quando um líquido se torna vapor, suas moléculas separam-se umas das outras e deixam a superfície do líquido. 
11) O que é ponto de fusão?
É a temperatura na qual um material sólido começa a se tornar líquido sobre a pressão ao nível do mar de 1 atm. Um composto orgânico cristalino puro tem um ponto de fusão bem definido; no entanto, a presença de impurezas faz o ponto de fusão ocorrer a uma temperatura mais baixa.
12) Como a pressão do ambiente pode alterar na mudança de fases?
Com a elevação da pressão induz-se a elevação da temperatura de ebulição, mas, dependendo da substância, pode haver variação na temperatura de fusão como consequência direta do aumento da pressão.
Quanto menor for a pressão sobre as moléculas de um substância, mais fácil será deixar o líquido, na ebulição por isso a temperatura de ebulição de uma substância se eleva com o aumento da pressão sobre ela. Um líquido entra em ebulição apenas quando a pressão do ambiente é idêntica a sua pressão de vapor do ambiente.
Quando existe um aumento de volume da fase sólida para a fase líquida, a temperatura de fusão aumenta junto com a pressão. O padrão para as substâncias é que a temperatura de fusão aumente como consequência para o aumento da pressão.
13) Um sólido pode “evaporar”? 
Poucos substâncias sofrem este fenômeno, destacam as bolas de naftalina e o gelo-seco(dióxido de carbono no estado sólido) e esta passagem do estado sólido para o gasoso chama-se sublimação.
14) Um pequeno bloco de 200g de ferro encontra-se à temperatura ambiente de 25oC. Calcule a quantidade de calor que ele deverá absorver para se fundir totalmente.
(Use calor específico do ferro: 0,12 cal/g∙oC; ponto de fusão do ferro: 1.535oC e calor latente de fusão do ferro: 65 cal/g)
Para levar o bloco até sua temperatura de fusão, a quantidade de calor será obtida por:
Q1 = m∙c∙ΔT Q1 = 200 x 012 x (1535 – 25) = 36.240 cal
Para fundir totalmente o bloco na temperatura atingida, a quantidade de calor será dada por:
Q2 = m∙L Q2 = 200 x 65 = 13.000 cal
A quantidade de calor total será:
Q = Q1 + Q2 = 49.240 cal
Atividades:
1) Em dias de chuva, é comum observarmos vidros embaçados no interior de um carro. Isso ocorre devido a:
 (A) condensação do vapor de água.
 (B) vaporização do vapor de água.
 (C) fusão do vapor de água.
 (D) solidificação do vapor de água.
2) O processo de extração do sal em salinas ocorre a partir da:
 (A) solidificação da água.
 (B) fusão da água.
 (C) evaporação da água.
 (D) liquefação da água.
3) Nos dias de muito frio é comum ao conversarmos expelirmos pela boca uma “fumaça”, isto ocorre porque o ar úmido:
 (A) aquece e condensa.
 (B) esfria e condensa.
 (C) aquece e vaporiza.
 (D) esfria e vaporiza. 
4) Quando um objeto no estado líquido cede energia pode ocorrer sua:
 (A) liquefação.
 (B) fusão.
 (C) solidificação.
 (D) vaporização.
5) Notamos nos metais abaixo em estado sólido o calor latente de fusão de cada um deles: Cobre: 49 cal/g; Ferro: 65 cal/g; Ouro: 15 cal/g; Prata: 25 cal/g. Qual deles se funde mais facilmente e tem mais dificuldade de se solidificar?
6) Em lugares com maior altitude, a pressão atmosférica é menor que ao nível do mar. A água demora mais ou menos tempo para ferver?
7) Quando ocorre aumento de pressão no ambiente em que está ocorrendo mudança da fase sólida para fase líquida, o que ocorre com o ponto de fusão do material?
 (A) Aumenta com a elevação da pressão.
 (B) Reduz com a elevação da pressão.
 (C) Oscila com a elevação da pressão.
 (D) Não há interferência da pressão e permanece o mesmo ponto de fusão já bem definido.
8) Como se chama um item da cozinha que faz pressão sobre a água por meio do acúmulo de vapor, aumentando a temperatura de ebulição da água e acelerando o cozimento dos alimentos?
 (A) Frigideira
 (B) Panela de pressão
 (C) Forno
 (D) Fogão
9) O que acontece com a naftalina após algum tempo no interior de uma gaveta? Como se denomina esta mudança de estado? Elas vão diminuindo de tamanho e desaparecem. A mudança de estado é denominada sublimação
10) Observe a tabela abaixo e responda as questões:
	Substância
	Calor Latente de Fusão (cal/g)
	Calor Latente de Vaporização (cal/g)
	água
	80
	540
	álcool
	26
	210
	ouro
	15
	407
a) Quantas calorias deve absorver uma pedra de 400g de gelo a 0oC para se fundir totalmente?
b) Quantas calorias deve liberar uma massa de 200g de vapor de álcool a 78oC para se condensar totalmente?
c) Quantos gramas de ouro a 1.063oC é possível fundir com 3.000 cal?
11) Determine o calor latente de fusão de uma substância cujo corpo de 160g absorve 4,8kcal ao se fundir totalmente.
12) Quantas calorias deve absorver um bloco de 200g de chumbo a 27oC para se fundir totalmente? 
(Use calor específico do chumbo: 0,03 cal/g∙oC; ponto de fusão do chumbo: 327oC e calor latente de fusão do chumbo: 6 cal/g)
13) Qual a quantidade de calor que se deve fornecer a uma pedra de gelo de 80g a -10oC para transformá-la em água a 20oC? 
(Use calor específico do gelo: 0,50 cal/g∙oC; calor específico da água: 1,00 cal/g∙oC; ponto de fusão do gelo: 0oC e calor latente de fusão do gelo: 80 cal/g)
Pesquisa Google:
1) A temperatura em que ocorre a mudança de fase depende da pressão a que a substância está submetida? Justifique a resposta, explicando o mecanismo da panela de pressão.
2) Podemos ferver a água a uma temperatura inferior a 100°C?
Vou F:
I. As temperaturas de fusão e ebulição de uma substância pura não dependem da pressão ambiente.
II. Se durante a fusão ou a ebulição de uma substância pura a pressão permanecer constante, sua temperatura também permanecerá constante.
III. A evaporação de uma substância pura é um processo lento que ocorre somente na superfície do líquido e não depende de determinada temperatura para acontecer.
IV. Um gás pode ser considerado vapor, porque, à temperatura constante, pode sofrer liquefação por aumento de pressão.
V. O ponto crítico de uma substância pura, definido por determinados valores de pressão e temperatura críticas, marcam o ponto a partir do qual a substância não pode mais ser liquefeita por simples compressão isotérmica.
Aula 9 – Transmissão do Calor
1) Como é possível a transmissão de calor entre os corpos? O calor pode ser transmitido na ausência ou na presença de um meio material. São três processos para transmissão de calor: Convecção (com meio material), Condução (com meio material), Radiação (sem meio material).
2) O que é convecção? 
Na convecção, a transmissão do calor acontece pelo movimento de uma parcela de fluido que, quando aquecida, sofre aumento da massa e passa a empurrar a porção mais densa e mais fria para baixo. Esses deslocamentos são chamados correntes de convecção.
3) Exemplo de convecção:
Condicionador de ar: parte do ar resfriado na parte superior pelo aparelho se torna mais densa por consequência e empurra a porção de ar mais quente para cima.
4) O que é condução?
Na condução, a energia térmica é propagada de uma partícula para outra em um sólido, de forma que as mais agitadas passam calor para as menos agitadas. Ocorre sempre que dois corpos de diferentes temperaturas são colocados em contato.
5) Exemplo de condução:
Ferro de passar: a resistência elétrica dentro do aparelho produz um calor que é transmitido de uma partícula para outra até que toda a área da chapa metálica se encontre em temperatura igual.
6) O que é radiação?
Na radiação, a transmissão do calor acontece via ondas eletromagnéticas, podendo se propagar no vácuo, com a energia térmica sendo disseminada na forma de pacotes pequenos denominados quantum.
7) Exemplo radiação
Energia solar: energia que é emitida pelo sol, que passa por um meio imaterial (isto é, o vácuo) até chegar à Terra e aos outros planetas do sistema solar.
8) Que tipos de meios material ocorre cada processo de transmissão de calor?
Geralmente, nos líquidos e gases o calor se propaga por convecção e nos sólidos por condução. Já a radiação ocorre no espaço sem necessidade de um meio material.
9) Garrafa térmica:
Dispositivo no qual são minimizados os três processos de transmissão de calor. O vácuo entre as paredes duplas evita a condução. A boa vedação da garrafa evita a convecção. O espelhamento interno e externo das paredes reduz ao mínimo a irradiação.
10) Radiação ou Irradiação?
Enquanto a palavra radiação refere-se à energia que é emitida na forma de ondas eletromagnéticas, a irradiação refere-se à exposição a essa radiação. Por exemplo: a radiação solar irradia o planeta Terra, provendo-lhe de energia em forma de calor e luz visível.
11) Efeito estufa:
Substâncias presentes na atmosfera terrestre (CO2, vapor de água, metano, etc.) limitam a transferência de calor da Terra para o espaço, durante a noite, mantendo assim um ambiente adequado para a vida. A intensificação desse efeito, devido à ação humana, está provocando o aquecimento global, com graves consequências para o planeta.
Atividades:
1) Quais são os processos de propagação do calor?
2) Por que normalmente o congelador fica na parte de cima da geladeira?
3) Num dia de Sol forte a areia da praia pode queimar os pés dos banhistas. Por que isso ocorre?
4) Por que em dia de Sol quente o corpo humano fica quente e bronzeado?
5) Julgue cada uma as afirmativas em verdadeira (V) ou falsa (F):
a) É correto afirmar que os agasalhos nos aquecem. ( )
b) Existem certos tipos de material que permitem a passagem de calor, são chamados condutores térmicos; outros impedem ou dificultam a passagem do calor, são os isolantes térmicos. ( )
c) As prateleiras das geladeiras são grades abertas para facilitar a corrente de convecção. ( )
d) O calor do Sol chega até nós por meio da condutividade térmica. ( )
e) Em dias de verão as roupas claras são mais adequadas durante o dia pois absorvem menos a radiação. ( )
f) Os captadores de energia solar são pintados de preto pois absorvem maior quantidade possível de energia solar. ( )
g) As paredes das garrafas térmicas são espelhadas para que evitem a transmissão de calor por condução térmica. ( )
h) Ao colocarmos a mão próxima à base de um ferro elétrico quente, sentimos a mão “queimar”. Isto acontece pois a transmissão de calor entre o ferro e a mão ocorre principalmente por irradiação térmica. ( )
i) Os esquimós fazem suas casas, os iglus, com blocos de gelo, por que o gelo é um isolante térmico, mantendo o ambiente interno mais quente que o externo. ( )
6) Indique em cada alternativa o tipo predominante de transferência de calor que ocorre nos fenômenos descritos:
a) Água sendo aquecida numa panela.
b) O aquecimento de um trilho de alumínio que utilizamos nas cortinas com uma de suas extremidades colocadas diretamente no fogo.
c) O aquecimento de uma pessoa que está próxima a uma fogueira.
Pesquisa Google:
1) Por que os aquecedores são colocados na parte inferior dos ambientes, e os aparelhos de ar condicionado na parte superior?
2) Nos supermercados, os balcões frigoríficos são abertos e mesmo assim os alimentos são mantidos em temperaturas bem frias. Justifique.
3) Por que os cabos de panelas normalmente são de madeira ou de material plástico?
Aula 10 – Estado Gasoso e Transformações gasosas
1) De acordo com a teoria cinético-molecular, como as moléculas estão organizadas na matéria em estado gasoso?
No estado gasoso, as moléculas estão em movimento caótico (aleatório e desordenado) e possuem pouca interação.
2) Como é o comportamento térmico dos gases?
Suas moléculas possuem maior grau de agitação térmica que as moléculas dos líquidos e sólidos de uma mesma substância, desta forma os gases não apresentam volume definido, pois suas moléculas não estão ligadas umas as outras.
3) O que ocorre quando um gás entra em contato com sólidos?
Os gases ao se chocarem com superfícies sólidas fazem pressão e todo volume pertencente a ele fica ocupado. 
4) Como é definida a Pressão e que relação ela tem a ver com os gases?
Define-se pressão (P) como sendo a relação entre uma força (F) aplicada e a área (A) sobre a qual a força atua (P=F/A). Para um gás, a pressão está relacionada à força exercida sobre as paredes do recipiente com as quais ele se choca continuamente. Quanto maior a frequência e a intensidade do choque, maior a pressão por ele exercida.
5) O que ocorre quando aumenta-se a temperatura de um gás que está confinado num recipiente rígido?
Como a pressão se apresenta na interação entre o gás e a superfície que o confina (sólido ou líquido), se aumentar a temperatura de um gás confinado num recipiente, ou seja se aumentar a sua agitação molecular, num mesmo volume, sua pressão irá aumentar. Por isso, diz-se que a pressão é diretamente proporcional à temperatura.
6) O que ocorre quando um gás estiver confinado num recipiente rígido, a uma temperatura constante, for comprimido por uma válvula de compressão?
Se um gás com temperatura constante, isto é, com a mesma agitação molecular, e começamos a comprimí-lo, diminuindo seu volume, consequentemente a pressão vai aumentar, pois o número de moléculas que vão se chocar num espaço menos será maior. Por isso, diz-se que a pressão é inversamente proporcional ao volume.
7) O que pode provocar a mudança de estado, compressão ou expansão de um gás? Um gás sofre transformação de estado quando se modificam pelo menos duas entre as variáveis: pressão (P), volume (V) e temperatura (T). Essa transformação ocorre dentro da própria massa gasosa, não se confundindocom mudança de estado físico.
8) Como se destacam as transformações gasosas?
Há o processo em que todas as grandezas variam simultaneamente. Além desse, um gás ideal pode sofrer três tipos particulares de transformações:
Isobárica → Transformação a pressão constante;
Isotérmica → Transformação a temperatura constante;
Isovolumétrica → Transformação a volume constante, também denominada isocórica.
9) O que são gases ideais ou perfeitos?
Um sistema com muitas partículas é chamado de gás perfeito ou gás ideal, quando a distância média entre as partículas (moléculas) for muito maior do que tamanho de cada uma delas. Neste caso, admite-se que entre as moléculas não exista qualquer espécie de interação, a não ser durante as colisões. Isto é, a resultante das forças intermoleculares é nula, razão pela qual, os gases ocupam todo volume disponível nos recipientes que os contêm. Para a maioria dos sistemas com gases submetidos a baixas pressões, isto é, pressões menores que uma atmosfera, considerá-los como gases ideais é uma boa aproximação. O gás ideal se move aleatoriamente, portanto suas moléculas se chocam elasticamente, apresentando volume próprio e não exercendo ações mútuas.
10) Como são descritos os gases ideais?
Nos gases ideais a relação é diretamente proporcional ao número de moléculas (mols) do gás, isto é:
= n∙R
Onde R é uma constante de proporcionalidade, sendo igual para todos os gases ideais. R é também chamada de constante universal dos gases perfeitos, ou constante de Clapeyron. O valor de R, quando a pressão é dada em atmosfera (atm), o volume é dado em litros (l) e a temperatura em graus Kelvin (K), é:
R = 0,082 
Quando a pressão é dada em N/m2 (Pascal), o volume é dado em m3 (metros cúbicos) e a temperatura em graus kelvin (K), seu valor é:
R = 8,317 
Note que a expressão da lei dos gases perfeitos pode ser escrita basicamente de três modos:
= n∙R ou p∙V = ∙R∙T ou p∙V = R∙T
Onde a temperatura T deve ser sempre expressa em kelvin (K).
Como a relação é uma constante podemos escrever para dois estados diferentes do mesmo gás:
estado inicial �(p0 ; V0 ; T0)
outro estado qualquer �(p ; V ; T)
Aplicando-se a lei geral dos gases perfeitos aos dois estados e dividindo-se as expressões membro a membro, teremos:
 = , isto é, = 
Gases reais comportam-se como gases ideais quando em regimes de baixas pressões e altas temperaturas; grande parte dos gases comporta-se de forma similar aos gases ideais.
11) Um gás ideal, inicialmente, na temperatura 0 oC é aquecido a volume constante. Determine a temperatura capaz de triplicar a pressão.
Como a lei de gases perfeitos vale somente se T está em kelvin, e K = C + 273, então a temperatura de 0 oC corresponde a 273 K, e aplicando a lei de gases perfeitos temos, com uma transformação isovolumétrica.
Dados:
V0 = V
p = 3 ∙ p0
T0 = 0 oC = 273 K
T = ?
 = = = T = 819 K
T = 819 – 273 = 546 oC
Para que o volume triplique esse gás ideal deve ser elevado a 546 oC.
12) Um gás ideal ocupa um volume de 20 litros, quando passa a ser submetido a uma pressão de 3 atm, de modo que sua temperatura permanece constante, enquanto o seu volume é triplicado. Calcule a pressão final desse gás depois de ter passado por essa transformação.
Dados:
V0 = 20 litros
p0 = 3 atm
T = T0
V = 3∙V0 = 3 x 20 = 60 litros
 = = 60 = p ∙ 60 p = 1 atm
A sua pressão será 1 atm (igual a pressão atmosférica).
Atividades:
1) Julgue cada uma as afirmativas em verdadeira (V) ou falsa (F):
a) Nos gases, as suas moléculas não se movimentam, gerando um estado de inércia e ordem. ( )
b) Os gases não apresentam volume definido porque dificilmente são comprimidos. ( )
c) Pressão é uma grandeza física que surge em consequência dos choques entre as partículas microscópicas de um fluido confinado. ( )
d) Podemos aproximar um gás real de um gás ideal quando a pressão for baixa e a temperatura for alta. ( )
2) Assinale a alternativa que não corresponde à característica de um gás em geral:
 (A) Os gases possuem capacidade de se expandirem ou de se comprimirem.
 (B) Sofrem efeito da ação da pressão e da temperatura.
 (C) Ao se chocarem com superfícies sólidas fazem pressão.
 (D) Quando as partículas de gás estão unidas possuem volume bem definido, seja em qualquer ambiente que estiverem.
3) Muitas pessoas colocam a panela de pressão debaixo da torneira d’água para que ela esfrie mais rapidamente e possa ser aberta sem risco. Isso porque, quando o gás é resfriado, a agitação molecular diminui até que não seja mais suficiente para levantar a válvula de segurança ou seja:
 (A) a pressão é diretamente proporcional à temperatura, diminuindo a temperatura, diminui a pressão.
 (B) a pressão aumenta quando diminui-se a temperatura, numa relação inversa.
 (C) a pressão não se altera quando diminui a temperatura, pois o volume do conteúdo aumenta.
 (D) não existe nenhum tipo de relação entre temperatura e pressão. 
4) O que ocorre na pressão de um gás se deixar ele expandir num ambiente em temperatura constante?
 (A) As moléculas irão se agitar de forma bastante intensa e provocando aumento da pressão do ambiente e do volume do que a contém.
 (B) A pressão vai diminuir, ou seja, as moléculas vão ter bastante espaço para se mover, e mais raramente vão se chocar com as paredes da superfície que o contém.
 (C) A pressão aumenta, pois a temperatura constante gera aumento do volume do gás.
 (D) A pressão não se altera, somente o volume provoca expansão de um gás.
 
5) Em testes com pneus, as fábricas verificam qual é a variação da pressão que ocorre após uma viagem. No início de uma dessas viagens, por exemplo, o pneu foi calibrado com uma pressão de 30 lb/pol2, a uma temperatura de 27oC. Ao final da viagem, verificou-se que o pneu estava a 57oC, com uma calibragem mais baixa, porém mantinha o mesmo volume. Ao final que transformação ocorreu com o ar dentro do pneu?
6) Um freezer foi ligado quando a temperatura do ar em seu interior era de 27oC, quando sua temperatura baixou para –23oC, a porta do freezer se tornou difícil de abrir pois a pressão interna tornou-se significativamente menor que a pressão externa. Que tipo de transformação gasosa ocorreu neste caso?
7) Um carro-tanque transportou gás cloro para uma estação de tratamento de água. Sabe-se que o volume do tanque que continha gás cloro era de 30 m3, que a temperatura era mantida a 20oC para a pressão ser de 2 atm e que, na estação de tratamento de água, esse cloro foi transferido para um reservatório de 50 m3 mantido a 20oC, a uma pressão de 1,2 atm. Ao passar do carro-tanque para o reservatório, o gás sofreu que tipo de transformação?
8) Ao colocarmos uma garrafa, com um balão em seu gargalo, em uma panela contendo água quente, veremos que o balão encherá. Isso significa que, com o aumento da temperatura, houve aumento do volume ocupado pelas moléculas do gás. No entanto, se colocarmos a garrafa com o balão em uma panela com água fria, veremos o balão murchar. O ar, que é o gás analisado, se contrai e ocupa um volume menor com a diminuição da temperatura. Porém a pressão dentro no balão permanece constante. Que tipo de transformação gasosa ocorre neste caso?
9) Quais são as variáveis do estado do gás que são definidas no estudo de um gás ideal?
 (A) Pressão, Temperatura e Volume.
 (B) Densidade, Massa e Volume.
 (C) Temperatura, Calor e Peso.
 (D) Peso, Massa e Gravidade.
10) Assinale a alternativa que não corresponde à característica das partículas de um gás ideal:
 (A) São rígidas, não sofrem deformação.
 (B) São puntiformes, têm tamanho desprezível.
 (C) As forças de interação entre as moléculas provocam agitações bastante perturbadoras.
 (D) Quando unidas possuem volume bem definido, seja em qualquer ambiente que estiverem.
Pesquisa Google:
1) A panela de pressão permite cozinhar os alimentos mais rapidamente. Explique a razão deste cozimento tão rápido.
2) Quando fritamos pastéis numafrigideira cheia de óleo quente eles inflamam, formando uma espécie de bolsa de ar. Explique esse fenômeno.
b) No litoral, durante o dia, a brisa sopra da praia para o mar e, à noite, do mar para a praia. ( F )
c) A explicação para a existência das brisas marinhas é que o calor específico da água é muito menor que o calor específico da areia. ( F )
Os cobertores térmicos são finas camadas de plástico revestidas por uma película de papel alumínio. Trata-se de cobertores muito eficientes na retenção de calor, além de serem leves e baratos. Esses cobertores funcionam graças à:
 (A) convecção.
 (B) reflexão.
 (C) condução.
 (D) radiação.
Convecção
A convecção ocorre quando partículas de um fluido (líquidos ou gases) são aquecidas.
À medida que as partículas são aquecidas, elas ganham energia.
À medida que ganham energia, eles se movimentam mais e, assim, ocupam mais espaço e se tornam menos densas.
Um fluido menos denso aumentará e será substituído por um fluido mais denso.
Exemplos são:
Radiadores.
Correntes de convecção causando vento.
O movimento do manto dentro da Terra.
Condução
A condução ocorre quando as partículas em um sólido são aquecidas.
Se uma substância é capaz de conduzir bem o calor, como um metal, é um bom condutor de calor.
Se uma substância é incapaz de conduzir bem o calor, como plástico ou jornal, é um mau condutor ou isolante.
Aula 11 – Máquinas térmicas
1) O que caracteriza uma máquina térmica?
A máquina térmica é um dispositivo capaz de transformar energia térmica (proveniente de calor) em trabalho mecânico. Parte da energia interna de uma substância de operação (vapor de água, álcool, gasolina, diesel) se transforma em energia de movimento. 
2) Como surgiu a máquina térmica?
A primeira máquina térmica que existiu foi a chamada máquina de Heron, dado esse nome devido ao seu inventor grego Heron, essa máquina consistia em aprisionar água em um recipiente esférico de metal com dois furos. Ao aquecer essa água neste recipiente, o vapor escapava e fazia com que a esfera girasse.
3) O que é uma máquina a vapor?
Com o avanço tecnológico dos séculos passados, o mecânico e ferreiro inglês Thomas Newcomen instalou em uma mina de carvão uma máquina utilizada para drenar a água acumulada na mina, a primeira máquina a vapor em 1712. Foi a primeira máquina térmica que transformava calor em trabalho mecânico.
4) Com o passar do tempo em que tipo de dispositivos foram utilizados o princípio de funcionamento da máquina térmica?
E em 1770, o escocês James Watt, apresentou um modelo que viria a substituir os modelos propostos anteriormente ao seu trabalho, pois o modelo proposto por Watt era mais eficiente e futuramente foi empregado em moinhos, em acionamento de bombas d’água e mais tarde em locomotivas e barcos a vapor.
5) O que possibilitou o início da utilização das máquinas térmicas em larga escala?
A descoberta da máquina a vapor no início do século 18.Inventada com o fim específico de retirar água das minas de carvão ingleses, que se tornavam cada vez mais profundas, a máquina a vapor impulsionou uma grande transformação social, econômica e tecnológica, historicamente chamado de Primeira Revolução Industrial.
6) Em que atividades as máquinas térmicas foram e ainda são utilizadas?
Em pouco tempo, a máquina a vapor foi utilizada na indústria de tecelagem e de aço, nas embarcações e até na impressão de jornais. Em 1820, foi empregado pela primeira vez em locomotivas e, em 1841, em máquinas agrícolas, acionando as debulhadoras. Alguns anos mais tarde, serviu de motor de tração em automóveis. Ainda hoje possui um papel importante: é utilizada nas usinas termelétricas para gerar energia térmica.
7) Quem fornece energia interna para o vapor de água em uma locomotiva a vapor?
No caso específico da máquina a vapor que utiliza carvão mineral como combustível, parte da energia química do carvão é transformada em energia interna do vapor de água e parte em energia de movimento.
8) Nas usinas termelétricas atuais como se obtém o movimento de uma turbina?
Nas máquinas das usinas termelétricas atuais, como nas primeiras a vapor, o movimento é obtido pelo vapor de água a alta pressão, transforma a energia interna do vapor de água ou de um gás em energia de movimento de uma turbina.
Atividades:
1) Julgue cada afirmativa em verdadeira (V) ou falsa (F):
a) Máquinas térmicas são dispositivos usados para converter energia mecânica em energia térmica com consequente realização de trabalho. ( )
b) As máquinas térmicas foram e são utilizadas no transporte de cargas e passageiros, na geração de energia elétrica, em máquinas agrícolas, impressão de jornais, indústrias etc. ( )
c) Quem fornece energia interna para o vapor de água em uma locomotiva a vapor pode ser o carvão ou a lenha quando queimados. ( )
d) Nas usinas termelétricas parte da energia mecânica da água é transformada em energia térmica da turbina. ( )
e) Em uma locomotiva, que utiliza o carvão mineral como combustível, a energia química do carvão é transformada em energia interna do vapor de água e em energia de movimento. ( )
2) Em qual dos itens abaixo a seguir a máquina a vapor não foi ou não é utilizada?
 (A) Indústria de tecelagem
 (B) Embarcação
 (C) Máquina agrícola
 (D) Usina hidrelétrica
3) Em uma locomotiva que utiliza carvão mineral como combustível a energia:
 (A) de movimento do carvão é transformada em energia interna do vapor de água e em energia de movimento.
 (B) cinética do carvão é transformada em energia interna do vapor de água e em energia de movimento.
 (C) química do carvão é transformada em energia interna do vapor de água e em energia de movimento.
 (D) mecânica do carvão é transformada em energia interna do vapor de água e em energia de movimento.
 (E) solar é formada em energia interna do vapor de água e em energia de movimento.
4) Nas usinas termelétricas atuais que utilizam movimento de turbina se obtém esse movimento da seguinte forma:
 (A) Parte da energia interna de um gás é transformada em energia cinética da turbina.
 (B) Parte da energia cinética da água é transformada em energia potencial da turbina.
 (C) Parte da energia potencial da água é transformada em energia potencial da turbina.
 (D) Parte da energia mecânica da água é transformada em energia térmica da turbina.
Pesquisa Google:
1) Num motor de um automóvel é possível dizer que funciona um mecanismo de máquina térmica? Explique.
2) Como é o funcionamento mecânico de um calorímetro?
(Enem 2002) Numa área de praia, a brisa marítima é uma consequência da diferença no tempo de aquecimento do solo e da água, apesar de ambos estarem submetidos às mesmas condições de irradiação solar. No local (solo) que se aquece mais rapidamente, o ar fica mais quente e sobe, deixando uma área de baixa pressão, provocando o deslocamento do ar da superfície que está mais fria (mar). Como a água leva mais tempo para esquentar (de dia), mas também leva mais tempo para esfriar (à noite), o fenômeno noturno (brisa terrestre) pode ser explicado da seguinte maneira:
 (A) O ar que está sobre a água se aquece mais; ao subir, deixa uma área de baixa pressão, causando um deslocamento de ar do continente para o mar.
 (B) O ar mais quente desce e se desloca do continente para a água, a qual não conseguiu reter calor durante o dia.
 (C) O ar que está sobre o mar se esfria e dissolve-se na água; forma-se, assim, um centro de baixa pressão, que atrai o ar quente do continente.
 (D) O ar que está sobre a água se esfria, criando um centro de alta pressão que atrai massas de ar continental.
 (E) O ar sobre o solo, mais quente, é deslocado para o mar, equilibrando a baixa temperatura do ar que está sobre o mar.
A brisa marítima é um fenômeno diário. Ela sopra do mar para a praia durante o dia e em sentido contrário à noite. Durante o dia, a temperatura da superfície da praia se eleva mais rapidamente que a daágua, e à noite o movimento se inverte e o ar mais quente é o que está em contato com a água. Por ser menos densa, essa massa de ar sobe, dando lugar ao ar mais frio que está em contato com a praia. Produz-se então a brisa da praia para o mar. Todo esse processo ocorre, pois a superfície da praia possui uma característica física diferente da água. 
O fenômeno descrito ocorre porque, em relação à praia, a água possui maior:
 (A) massa.
 (B) calor latente.
 (C) calor específico.
 (D) condutividade térmica.
Durante o dia, o ar próximo à areia da praia se aquece mais rapidamente do que o ar próximo à superfície do mar. Dessa maneira, o ar aquecido do continente sobe e o ar mais frio do mar desloca-se para o continente, formando a brisa marítima. À noite, o ar sobre o oceano permanece aquecido mais tempo do que o ar sobre o continente, e o processo se inverte. Ocorre então a brisa terrestre.
Assinale, dentre as afirmativas a seguir, a que explica, corretamente, o fenômeno apresentado.
 (A) É um processo de estabelecimento do equilíbrio térmico e ocorre pelo fato de a água ter uma capacidade térmica desprezível.
 (B) É um exemplo de condução térmica e ocorre pelo fato de a areia e a água serem bons condutores térmicos. Dessa maneira, o calor se dissipa rapidamente.
 (C) É um exemplo de convecção térmica e ocorre pelo fato de a água ter um calor específico menor do que a areia. Dessa maneira, a temperatura da areia se altera mais rapidamente.
 (D) É um exemplo de convecção térmica e ocorre pelo fato de a água ter um calor específico maior do que a areia. Dessa maneira, a temperatura da areia se altera mais rapidamente.
 (E) É um exemplo de irradiação térmica e ocorre pelo fato de a areia e a água serem bons condutores térmicos. Dessa maneira, o calor se dissipa rapidamente.
Sabe-se que o calor específico da água é maior que o calor específico da terra e de seus constituintes (rocha, areia, etc.). Diante disso, pode-se afirmar que, nas regiões limites entre a terra e o mar:
 (A) durante o dia, o vento sopra do mar para a terra e à noite o vento sopra da terra para o mar.
 (B) o vento sempre sopra sentido terra-mar.
 (C) durante o dia, há vento soprando da terra para o mar e à noite o vento sopra do mar para a terra.
 (D) o vento sempre sopra do mar para a terra.
Revisão: 
1) Julgue cada uma as afirmativas em verdadeira (V) ou falsa (F):
a) Quando não há mudança de estado físico, as trocas de calor estão associadas ao calor sensível somente, no entanto, se houver mudança de fase, a ligação é com o calor latente. ( )
b) Em diferentes meios, o calor pode se propagar por condução, convecção e radiação. Os dois primeiros necessitam de um meio material, enquanto o último, pode ser observado no vácuo. ( )
c) Quando ocorre um aumento de volume da fase sólida para a fase líquida, a temperatura de fusão aumenta junto com a pressão. ( )
d) O metal é bom condutor térmico, aquece e resfria rapidamente; por esta razão, não é conveniente servir a comida na panela. Já a cerâmica e o vidro, sendo isolantes, conservam por mais tempo a comida já aquecida. ( )
e) O interior de um carro exposto ao Sol fica muito quente porque parte da luz que entra no carro é absorvida pelo estofamento, que é aquecido e emite radiação infravermelha. Essa radiação não consegue atravessar o vidro e fica dentro do carro, tornando-o muito quente. ( )
f) Num ambiente, o aparelho de ar condicionado, destinado a resfria-lo, foi colocado junto ao chão. Esta é a maneira mais conveniente e eficiente de instalação desse tipo de aparelho. ( )
g) Só há vida no nosso planeta devido à energia que o Sol transmite para a terra por convecção. ( )
h) Durante uma mudança de estado de uma dada substância, a uma certa pressão, a temperatura varia. ( )
i) Gás é um fluido que possui as propriedades de compressibilidade e expansibilidade e que tende a ocupar todo o espaço onde está contido. ( )
j) A energia térmica pode mudar de lugar, espontaneamente, de uma região de maior temperatura para uma de menor, através de três formas: condução, convecção e radiação. ( V )
k) Em relação à condução de calor, os metais são os materiais que possuem os maiores valores de condutibilidade térmica. ( V )
l) É possível afirmar que os gases são melhores condutores de calor que os sólidos. ( F )
m) A radiação é um processo de transferência de energia que não ocorre se os corpos estiverem no vácuo. ( F )
n) A convecção é um processo de transferência de energia que ocorre em meios fluidos. ( V )
o) A condução é um processo de transferência de energia que não ocorre se os corpos estiverem à mesma temperatura. ( V )
2) Durante um experimento no laboratório de Física, o professor colocou no fogo uma barra de ferro e mostrou aos alunos que o ferro se aqueceu, ou seja, sofreu uma elevação em sua temperatura. Em seguida, o professor fez o mesmo com um bloco de gelo a 0 oC e mostrou que o gelo derrete, isto é, transforma-se em líquido, mas
sua temperatura não se modifica. Com esse experimento, o professor demonstrou que, quando um corpo recebe calor, este pode produzir variação de temperatura ou mudança de estado. Sobre esses efeitos, é CORRETO dizer que:
 (A) o ferro recebeu calor sensível e o gelo recebeu calor latente.
 (B) o ferro recebeu calor específico e o gelo recebeu calor sensível.
 (C) o ferro recebeu calor latente e o gelo recebeu calor latente.
 (D) o ferro recebeu calor sensível e o gelo recebeu calor sensível.
 (E) o ferro recebeu calor latente e o gelo recebeu calor específico.
3) Em relação à transmissão de calor, a afirmação falsa é:
 (A) Nos sólidos, o calor se propaga principalmente por condução.
 (B) A energia térmica pode ser transmitida através do vácuo apenas por meio de radiação.
 (C) Só haverá transferência de calor de um ponto para o outro, quando houver diferencia de temperatura entre os dois.
 (D) A sensação de quente ou frio que sentimos ao tocar um objeto está relacionada com sua condutibilidade térmica.
 (E) Na convecção não há diferencia de matéria fria ou quente de um ponto para o outro.
4) Um ventilador de teto, fixado acima de uma lâmpada incandescente, apesar de desligado, gira lentamente algum tempo após a lâmpada estar acesa. Esse fenômeno é devido à:
 (A) convecção do ar aquecido
 (B) condução do calor
 (C) irradiação da luz e do calor
 (D) reflexão da luz
5) Na teoria cinético-molecular da matéria, os gases:
 (A) possuem um enorme conjunto de moléculas se movimentando ao acaso.
 (B) possuem um enorme conjunto de moléculas se movimentando organizadamente.
 (C) possuem um enorme conjunto de átomos se movimentando ordenadamente.
 (D) não se movimentam.
6) Os gases não apresentam volume definido porque:
 (A) possuem alta densidade.
 (B) não podem ser expandidos.
 (C) suas moléculas não são ligadas umas às outras.
 (D) dificilmente são comprimidos.
7) No estudo de um gás ideal são definidas as variáveis do estado do gás, que são:
 (A) massa, volume, temperatura.
 (B) pressão, massa, temperatura.
 (C) temperatura, pressão, volume.
 (D) pressão, massa, volume.
8) Qual a grandeza física surge a partir de choques entre partículas microscópicas de um fluido confinado?
 (A) Peso
 (B) Massa
 (C) Pressão
 (D) Vetor 
9) Uma carteira escolar é construída com partes de ferro e partes de madeira. Quando você toca a parte de madeira com a mão direita e a parte de ferro com a mão
esquerda, embora todo o conjunto esteja em equilíbrio térmico:
 (A) a mão direita sente mais frio que a esquerda, porque o ferro conduz melhor o calor;
 (B) a mão direita sente mais frio que a esquerda, porque a convecção na madeira é mais notada que no ferro;
 (C) a mão direita sente mais frio que a esquerda, porque a convecção no ferro é mais notada que na madeira;
 (D) a mão direita sente menos frio quea esquerda, porque o ferro conduz melhor o calor;
 (E) a mão direita sente mais frio que a esquerda, porque a madeira conduz melhor o calor.
10) Atualmente, os diversos meios de comunicação vêm alertando a população para o perigo que a Terra começou a enfrentar já há algum tempo: o chamado "efeito estufa!. Tal efeito é devido ao excesso de gás carbônico, presente na atmosfera, provocado pelos poluentes dos quais o homem é responsável direto Qual tipo de transmissão de calor está presente nesse fato?
 (A) Condução
 (B) Radiação
 (C) Convecção
 (D) Condensação
11) Um atiçador é uma barra rígida e não inflamável usada para empurrar lenha ardente em uma lareira. Para segurança e conforto durante o seu uso, o atiçador deve ser feito de um material com:
 (A) alto calor específico e alta condutividade térmica.
 (B) baixo calor específico e baixa condutividade térmica.
 (C) baixo calor específico e alta condutividade térmica.
 (D) alto calor específico e baixa condutividade térmica.
 
12) Sobre a condução térmica, indique a afirmativa FALSA:
 (A) Para que um pedaço de carne cozinhe mais rapidamente, pode-se introduzir nele um espeto metálico. Isso se justifica pelo fato de o metal ser um bom condutor de calor. V
 (B) Os agasalhos de lã dificultam a perda de energia (na forma de calor) do corpo humano para o ambiente, devido ao fato de o ar aprisionado entre suas fibras ser um bom isolante térmico. V
 (C) Devido à condução térmica, uma barra de metal mantém-se a uma temperatura inferior à de uma barra de madeira colocada no mesmo ambiente. F
 (D) Via de regra, sólidos são melhores condutores que líquidos e líquidos são melhores condutores que gases. Num extremo, metais são excelentes condutores de calor e no outro extremo, o ar é um péssimo condutor de calor. V
12) Leia atentamente o texto:
“O calor específico da água é maior do que o calor específico da areia. Assim, durante o dia, numa região litorânea, a areia se aquece mais do que a água do mar. O ar aquecido acima da areia sobe e produz uma região de baixa pressão, aspirando o ar sobre o mar. Sopra a brisa marítima. Durante a noite areia e água esfriam, mas a areia esfria mais. O ar sobre o mar, que está mais quente, sobe e produz uma região de baixa pressão, aspirando o ar sobre a areia”.
Sobre as brisas marítimas é INCORRETO, afirmar:
 (A) No litoral, durante o dia, a brisa sopra do mar para a praia e, à noite, da praia para o mar. 
 (B) A explicação para a existência das brisas marinhas é que o calor específico da areia é muito menor que o calor específico da água. 
 (C) Durante o dia, o ar frio próximo à areia sobe, provocando o deslocamento do ar quente que se encontra sobre a água. 
 (D) Durante a noite, o ar quente próximo ao mar sobe, provocando o deslocamento do ar frio que se encontra sobre a areia. 
13) Cristiana resolveu fazer gelo, já que Ernesto tinha acabado com o que tinha em casa. Colocou um litro de água a 20°C no congelador.
a) Como calcular a quantidade de energia que deve ser retirada, para que a temperatura da água diminua 20°C até 0°C?
b) Como calcular a quantidade de energia que deve ser retirada, para que a água solidifique?
c) Como calcular a quantidade de energia que deve ser retirada, para que a temperatura do gelo diminua de 0°C até –20°C?
d) Calcule a quantidade de energia térmica total retirada da água, para que ela se torne gelo a –20°C?
Para que 1 litro de água (1.000 g) a 20ºC se torne gelo a –20ºC, é necessário calcular: 
a) a quantidade de energia que deve ser retirada para que a temperatura da água diminua de 20ºC até 0ºC: 
Q1 = m · cágua · Δt = 1.000 · 1 · (0 – 20) = –20.000 cal 
b) a quantidade de energia que deve ser retirada para que a água se solidifique:
Q2 = m · Lsolidificação = 1.000 · (–80) = –80.000 cal 
c) a quantidade de energia que deve ser retirada para que a temperatura do gelo diminua de 0ºC até –20ºC, ou seja: 
Q3 = m · cgelo · Δt = 1.000 · 0,5 · (–20 – 0) = –10.000 cal com isso podemos calcular a energia total retirada: 
Qtotal = Q1 + Q2 + Q3 
Qtotal = –20.000 –80.000 –10.000 = –110.000 cal.
Portanto, é necessário retirar 110.000 cal de um litro de água a 20ºC para obter gelo a –20ºC.
Prova de 2º Bimestre:
A temperatura está associada a uma energia que produz o estado de agitação das partículas que constituem um corpo. Energia é uma propriedade dos corpos. Calor é um termo reservado para designar a existência de um fluxo de energia térmica entre dois corpos. Assim, corpos são capazes de armazenar energia nas suas mais diversas formas, mas não armazenam calor. Calor é um fenômeno de fronteira entre dois corpos ou sistemas que ocorre quando a energia térmica é transferida de um corpo ou sistema de maior temperatura para outro de menor temperatura.
1) Se uma substância estiver em uma temperatura de mudança de fase, apenas o calor latente é suficiente para mudar seu estado físico, do contrário, transferência de calor sensível também é percebida.
Para a mesma massa, geralmente, uma substância na forma líquida tem uma variação de temperatura notável para que o calor sensível resultante seja comparável ao calor latente durante a vaporização.
Na mudança de fase de substâncias puras, todo calor recebido ou cedido (calor latente) é usado para realizar a transformação de estado físico, não restando energia para causar a variação de temperatura.
Como se chama a mudança de estado físico vapor para líquido?
 (A) Fusão
 (B) Vaporização
 (C) Sublimação
 (D) Condensação
2) Como se chama um item da cozinha que faz pressão sobre a água por meio do acúmulo de vapor, aumentando a temperatura de ebulição da água e acelerando o cozimento dos alimentos?
 (A) Frigideira
 (B) Forno
 (C) Panela de Pressão
 (D) Fogão
3) Qual tipo de transmissão de calor acontece via ondas eletromagnéticas, podendo se propagar no vácuo, com a energia térmica sendo disseminada na forma de pacotes pequenos denominados quantum?
 (A) Condução
 (B) Radiação
 (C) Convecção
 (D) Condensação
4) Em relação à transmissão de calor, a afirmação correta é:
 (A) Nos sólidos, o calor se propaga principalmente por irradiação.
 (B) A energia térmica pode ser transmitida somente se houver um meio material propício à troca de calor.
 (C) A sensação de quente ou frio que sentimos ao tocar um objeto está relacionada com sua irradiação de calor.
 (D) Na convenção haverá transferência de calor de um ponto para o outro, quando houver diferencia de temperatura entre os dois até que seja atingido o equilíbrio térmico.
5) Quando se coloca ao sol um copo com água fria, as temperaturas da água e do copo aumentam. Isso ocorre principalmente por causa do calor proveniente do Sol, que é transmitido à água e ao copo, por:
 (A) condução, e as temperaturas de ambos sobem até que a água entre em ebulição.
 (B) condução, e as temperaturas de ambos sobem continuamente enquanto a água e o copo continuarem ao Sol.
 (C) convecção, e as temperaturas de ambos sobem até que o copo e a água entrem em equilíbrio térmico com o ambiente.
 (D) irradiação, e as temperaturas de ambos sobem até que o calor absorvido seja igual ao calor por eles emitido. 
 (E) irradiação, e as temperaturas de ambos sobem continuamente enquanto a água e o copo continuarem a absorver calor proveniente do sol.