Resumo de física

Prévia do material em texto

Calor e energia
Definições:
Temperatura: é uma grandeza física que determina o grau de agitação (energia cinética) das partículas.
Energia: é a capacidade que um corpo, uma substância ou um sistema físico possui de realizar trabalho.
Calor: é a energia em trânsito de um corpo para o outro a partir da diferença de temperatura de ambos.
 calor B
A
OBS: geralmente a energia passa de um corpo com a temperatura mais alta para um corpo com a temperatura mais baixa (calor) e só cessa assim que as temperaturas se igualam.
· Calor sensível = mudança da temperatura
· Calor latente = mudança de estado físico
· Sólido: forma e volume constantes em temperatura ambiente
· Líquido: volume constante em temperatura ambiente e forma varia de acordo ao recipiente.
· Gasoso: forma e volumes variam de acordo ao recipiente/ambiente.
OBS: substâncias puras quando em mudança de estado, possuem temperaturas constantes.
· Água (H20) PF: OºC PE: 100ºC (-20ºC 120ºC)
 fusão vaporização
 PF PE
 S
S
L
L
G
G
 - 20º C 0ºC 0ºC 100ºC 100ºC 120ºC
Escalas de temperatura
A Escala Celsius
A água é o elemento mais importante para a vida na terra. A escala Celsius possui o ponto zero na temperatura que a água congela e 100 na temperatura que a água ferve. As medidas então são feitas em graus Celsius (°C).
A Escala Fahrenheit
Daniel Gabriel Fahrenheit escolheu como ponto zero, a temperatura de congelamento de uma mistura de água e sal e o ponto máximo a temperatura de um homem sadio. Desta forma o congelamento da água pura ocorre em 32° Fahrenheit (F) e a ebulição em 212°F.
A Escala Kelvin
William Tomson estudando o comportamento dos gases, descobriu a menor temperatura que um corpo poderia atingir, que seria equivalente a -273°C. A partir daí determinou o ponto zero de sua escala. Criou assim o que chamamos de escala absoluta, pois utiliza um fenômeno universal como referência. Nela a água congela em 273 Kelvin (K) e ferve a 373 K.
· Equação geral de conversão de temperatura
· Celsius para Kelvin, Kelvin para Celsius
K= C+273 ou C =K-273
· Celsius para Fahrenheit, Fahrenheit para Celsius
 ou F=1,8C+32
· Kelvin para Fahrenheit, Fahrenheit para Kelvin
C= K−273
Calor específico
Definições:
Calor: transferência de energia de um meio com mais energia (mais quente) para um meio com menos energia (mais frio) até que se chegue a um ponto de equilíbrio entre os meios.
Equilíbrio térmico: ocorre quando os meios que estão propagando o calor estabelecem uma mesma temperatura final.
Isolante térmico: cada material possui um grau de transmissão de calor, sendo assim, propaga o calor de uma forma mais rápida ou mais lenta dependendo do material. Um material isolante faz a transmissão do calor demorar mais até alcançar o equilíbrio térmico.
Troca de calor: 
1. Condução térmica - o meio precisa obrigatoriamente ter matéria (na forma sólida) para ocorrer a propagação da energia.
1. Convecção - é necessário que exista um meio fluido (que possua diferença de densidade) para ocorrer a propagação da energia.
1. Radiação - não precisa de meio material, ou seja, consegue se propagar no vácuo, por meio de ondas de energia.
 
Prática:
 calor
Metal Água
Mm = 134g Ma = 300g
Cm = ? Ca = 1 cal/g˚C
Tm = 100˚C Ta = 26˚C
 
 Te= 28˚C 
 Temperatura de equilíbrio = foi achada por meio de experimentação, que é a temperatura final do recipiente com água (a temperatura ambiente) e o metal aquecido (100˚ C) tampados por alguns minutos até alcançar o equilíbrio (temperatura parou de subir e se estabeleceu em 28˚ C). 
Contas:
Qcedido = Qrecebido Qsmetal = Qsagua
Mm.Cm.△Tm = Ma.Ca.△Ta
134.Cm.(100-28) = 300.1.(28-26)
134.72.Cm= 300.2
9648.Cm = 600
Cm = 600 ÷ 9648
Cm= 0.062 cal/g˚C
Densidade de fluidos - Picnômetro
Definição:
É um tipo de vidraria que mede precisamente o volume de um líquido, porém precisa ser calibrado primeiro pra ter menos chances de erro na hora de medir.
 
1° parte - calibração do picnômetro 
objetivo: achar o volume do picnômetro
Dados: 
mpic = 39,672 g - pesou na balança 
mpic+agua= 138,838g - pesou na balança com água
ta= 25°C - mediu com termômetro
vpic= ?
da= 0,9997g/ml - valor estipulado
Contas:
ma= (mpic + água) - mpic
ma= 138,838 - 39,672
ma= 99,166g
da= 
0,9997= 
vpic = 
vpic= 99,195 ml
 
2° parte - determinar a densidade do etanol
Dados:
mpic = 39,672g
vpic = 99,195ml
mpic + álcool = 119,648g
Contas:
mal= (mpic +álcool) - mpic
mal= 119,641- 39,672
mal= 79,969g
dal = 
dal= 
dal= 0,806g/ml
Tensão superficial
Tensão superficial: é um estado físico químico que ocorre na interface entre duas fases químicas. Ela faz com que a camada superficial de um líquido venha a se comportar como uma membrana elástica, devido as forças intermoleculares.
· dipolo induzido - entre moléculas pouco polares (apolares = gases)
· dipolo permanente - entre moléculas polares (sais) 
· pontes de hidrogênio - entre moléculas muito polares (H ligado a F, O, N)
Emulsificação: partículas só se dissolvem com as suas semelhantes, ou seja, apolar dissolve apolar e polar dissolve polar.
· gordura- apolar
· água- polar 
· detergente- anfifílica (polar + apolar)
gordura mais detergente = quebra as moléculas da gordura em pequenos fragmentos, que se juntam a parte apolar do detergente, deixando a parte polar do detergente em um lado mais externo formando micelas de parte polar, permitindo que a água (polar) leve as micelas embora, ou seja, limpa a gordura
Prática:
Objetivo: determinar a tensão superficial a partir do método estalagmômetro de Traube.
	Padrão
	NA
	NB
	NC
	Nmédio 1
	d1
(g.mL-1)
	1
(dina.cm-1)
	Água Destilada
	27
	29
	27
	27,6
	0,99823
	72,8
	Líquido estudado
	NA
	NB
	NC
	Nmédio 2
	d2
(g.mL-1)
	2
(dina.cm-1)
	Álcool
	55
	59
	59
	57,6
	0,789
	?
Contas:
 
 = = 
 
 
Fórmulas 
	Calor sensível
	
	Q= quantidade de calor
m= massa
c= calor específico
= variação de temperatura
	Calor latente
	
	Q= quantidade de calor
m= massa
L = calor de troca de estado
	Equilíbrio térmico
	
	Q= quantidade de calor
	Capacidade térmica
	
	C= capacidade térmica
Q= quantidade de calor
= variação de temperatura
m= massa
c= calor específico
	Conversão de temperatura de Cº para K ou K para Cº
	C= K-273 ou 
K= C+273
	K= Kelvin
Cº= Celsius
	Conversão de temperatura de Cº para Fº ou Fº para Cº
	
ou F= C.1,8 - 32
	Cº= Celsius
Fº= Fahrenheit 
	Conversão de temperatura de K para Fº ou Fº para K
	
	K= Kelvin
Fº= Fahrenheit
	Densidade
	
	d= densidade
m= massa 
V= volume
	Tensão superficial
	
	Y= tensão superficial 
N= número de gotas
d= densidade