Temperatura e Calor

Apresentamos nessa série de aulas os principais conceitos da termodinâmica, como as escalas de temperatura, calor, dilatação e transferências de energia.

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Aulas de Temperatura e Calor

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Calor - Teoria

Exploraremos nessa aula o tema do calor - tanto o específico como o latente - e discutimos as mudanças de fases.

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EXERCÍCIOS RELACIONADOS A temperatura-e-calor

Física II - Termodinâmica e Ondas - 14ª Ed. 2016

Exercícios resolvidos: Física II - Termodinâmica e Ondas - 14ª Ed. 2016

Hugh Young, Roger Freedman

Elaborado por professores e especialistas

Exercício

Calcule a razão da força de atração gravitacional do Sol sobre a Lua e a força da Terra sobre a Lua. (Suponha que a distância da Lua ao Sol seja aproximadamente a mesma da Terra ao Sol.) Use dados do Apêndice F. É mais preciso dizer que a Lua está em órbita ao redor da Terra ou que a Lua está em órbita ao redor do Sol?

Passo 1 de 8keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Para resolver este exercício, utilizaremos o nosso conhecimento da Lei da atração gravitacional em termos da interação entre duas partículas, está lei enuncia que a força de atração gravitacional é diretamente proporcional ao produto das respectivas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre as partículas. É necessário considerar da Terra, Sol e Lua como corpos esféricos.

Passo 2 de 8keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Sabemos, através da Lei de atração gravitacional, que para calcular a força gravitacional entre as partículas utilizamos a seguinte formulação:

Em que é a constante gravitacional que é a mesma para duas partículas quaisquer, é a massa do corpo 1, é a massa do corpo 2, e é a distância entre as partículas.

Passo 3 de 8keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Podemos reformular a equação anterior para denotar a força que o Sol exerce sobre a Terra, e a força que a Terra exerce sobre a Lua da seguinte forma, respectivamente:

Em que é a massa do Sol, é a massa da Terra, é a distância entre Sol e a Lua, e é distância entre a Terra e a Lua

Passo 4 de 8keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

A razão da força gravitacional entre força exercida pelo Sol na Terra e a força da Terra sobre a Lua pode ser obtida utilizando uma divisão das equações formuladas no passo anterior:

Passo 5 de 8keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Consultando o Apêndice F temos que o raio da órbita da Lua ao redor da Terra é:

Passo 6 de 8keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Sabendo que a distância da Lua â Terra é muito menor que a distância ao Sol, podemos considerar, para efeito de cálculo, a distância do Sol a Terra sendo igual a distância do Sol a Lua. Este dado também pode ser encontrado no Apêndice F do livro:

Passo 7 de 8keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Utilizando os dados citados anteriormente e consultando novamente o Apêndice F para obter as massas do Sol e da Terra, podemos então substituir os dados numéricos na razão das forças gravitacionais:

Passo 8 de 8keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Analisando o valor da razão encontrado podemos concluir que a força exercida pelo Sol é superior a força exercida pela Terra. A movimento da Lua é uma combinação da órbita realizada ao redor da Terra mais a órbita ao redor do Sol.