Prof. Raphael Carvalho

TermologiaTermologia

Tá mesmo cara, eu tô com muito Calor!

Tá mesmo cara, eu tô com muito Calor!

Cara, tá quentão aqui,

né?

OBJETIVOS DA TERMOLOGIAOBJETIVOS DA TERMOLOGIAEstudar os fenômenos relativos às manifestações de um tipo de energia que pode produzir aquecimentos, resfriamentos ou mudanças de estado físico nos corpos que a cedem ou recebem.

ASPECTOS ASPECTOS MACROSCÓPICOS E MACROSCÓPICOS E

MICROSCÓPICOSMICROSCÓPICOSO estudo macroscópicomacroscópico se restringe aos aspectos globais do sistema tais como volume,temperatura, pressão e outras propriedades que podemos perceber pelos nossos sentidos.

O estudo microscópicomicroscópico se restringe a grandezas que não podemos perceber pelos nossos sentidos: a energia das moléculas.

Energia TérmicaEnergia Térmica• Todos os corpos possuem partículas que estão em

constante movimento denominado agitação térmicaagitação térmica.

• A energia térmicaenergia térmica é a soma das energias cinéticas das partículas de um corpo.

TemperaturaTemperaturaTemperatura (T)Temperatura (T) é a medida do grau de agitação das moléculas de um corpo ou substância.

Temperatura

mais alta

Maior agitação térmica

Menor agitação térmica

Temperatura

mais baixa

TA > TB

A B

A festa está “pegando fogo”, vejo todo mundo

agitado!

Dizemos que dois ou mais corpos estão em equilíbrio térmicoequilíbrio térmico quando eles se encontram com a mesma temperatura.

Equilíbrio TérmicoEquilíbrio Térmico

CalorCalorÉ energia térmicaenergia térmica em trânsitotrânsito de um corpo para outro ou de uma parte para outra desse mesmo corpo, trânsito este provocado por uma diferença de temperaturas.

VEJAVEJA O calor sempre flui da região (ou corpo) de maior temperatura para a região (ou corpo) de menor temperatura.

Eu já estou em equilíbrio térmico com o ambiente!

TTAA> T> TBB

A BCalorCalor

CalorCalor

Fluxo de calor

Depois de um certo tempo:

Equilíbrio térmico

Maior temperatura Menor temperatura

Mesma temperatura

Uma escala termométricaescala termométrica é um conjunto de valores numéricos em que cada valor está associado a uma certa temperatura.

ESCALAS TERMOMÉTRICASESCALAS TERMOMÉTRICAS

MEDIÇÃO DA TEMPERATURAMEDIÇÃO DA TEMPERATURA

Para medir a temperatura, recorre-se ao fenômeno da dilatação térmicadilatação térmica, ou seja, à variação de dimensões que os corpos sofrem quando sua temperatura se altera.

Um termômetrotermômetro é basicamente constituído de um termoscópiotermoscópio (ou seja, um indicador da dilatação térmica) e de uma escala termométricaescala termométrica.

TERMÔMETROSTERMÔMETROS

TermômetroTermômetroclínicoclínico

TermômetroTermômetrodigitaldigital

TermômetroTermômetrode máxima de máxima e mínimae mínima

Termômetro Termômetro bimetálicobimetálico

PONTOS FIXOS PONTOS FIXOS FUNDAMENTAISFUNDAMENTAIS

1º PONTO FIXO – PONTO DO GELO1º PONTO FIXO – PONTO DO GELO

Temperatura na qual a água congela. Gelo e água estão em equilíbrio térmico, sob pressão normal

2º PONTO FIXO – PONTO DO VAPOR2º PONTO FIXO – PONTO DO VAPOR

Temperatura na qual a água entra em ebulição, sob pressão normal.

Alguns anos mais tarde, Daniel Gabriel Daniel Gabriel FahrenheitFahrenheit (1686-1736), físico alemão, criou o primeiro termômetro contendo mercúrio.

ESCALA FAHRENHEITESCALA FAHRENHEIT

Ponto do GeloPonto do Gelo 32º F32º F

Ponto do VaporPonto do Vapor 212º F212º F

Para o ponto 0, Fahrenheit utilizou a temperatura de uma mistura de gelo e cloreto de amônia e, para o ponto 100, a temperatura do corpo humano.

CuriosidadeCuriosidade

ESCALA CELSIUSESCALA CELSIUS

Ponto do GeloPonto do Gelo 0º C0º C

Ponto do VaporPonto do Vapor 100º C100º C

A escala termométrica mais usada no mundo, inclusive no Brasil, foi criada pelo astrônomo e físico sueco Anders CelsiusAnders Celsius (1701 – 1744) e oficializada em 1742 por uma publicação da Real Sociedade Sueca.

Celsius utilizou o valor 0 para o ponto de ebulição e o valor 100 para o ponto de congelamento da água. Foi um biólogo sueco, chamado Lineu, quem inverteu essa escala, tornando-a tal como a conhecemos hoje.

CuriosidadeCuriosidade

ZERO ABSOLUTOZERO ABSOLUTO

É o limite inferior de temperatura de um sistema, na qual qualquer substância não tem absolutamente nenhuma energia cinéticaenergia cinética para fornecer, isto é, a agitação das partículas é praticamente nula.

LORDE KELVINLORDE KELVIN

A escala absolutaescala absoluta de temperatura foi criada na segunda metade do século XIX pelo físico inglês William William Thomson KelvinThomson Kelvin, verificando experimentalmente a variação da pressão de um gás a volume constante.

ESCALA ABSOLUTAESCALA ABSOLUTA

Ponto do GeloPonto do Gelo 273 K273 K

Ponto do VaporPonto do Vapor 373 K373 K

Algumas Observações Algumas Observações ImportantesImportantes

• Não existem valores negativos de temperatura na escala absoluta. • Na prática o zero absoluto é inatingível.

• A partir de 1967, convencionou-se não usar “grau” para essa escala. Assim 20 K, por exemplo, lê-se 20 Kelvins.

Nossa, como Nossa, como é bom é bom

aprender!aprender!

A temperatura hoje é de 83º F

Está quente ou frio?

CONVERSÕES ENTRE AS CONVERSÕES ENTRE AS ESCALASESCALAS

5

273

9

32

5

KFC TTT

595KFc TTT

Variações de TemperaturaVariações de Temperatura

100

273

180

32

100

KFC TTT

simplificando

Mudança de estado físico

- Condução;

- Convecção;

- Irradiação.

A propagação de calor acontece de três maneiras diferentes:

Propagação de calor

O calor passa de molécula a molécula; É próprio para os sólidos; Não ocorre no vácuo.

- Condução

Ocorre nos fluídos com o deslocamento de partículas. Não ocorre no vácuo.

- Convecção:

Quando o calor é transmitido por ondas eletromagnéticas. Única que ocorre no vácuo.

- Irradiação:

Conceitos

Dilatação térmica Quando aquecemos um corpo, aumentando sua energia térmica, aumentamos o estado de agitação das moléculas que o compõem. Estas moléculas precisam de mais espaço e acabam se afastando uma das outras aumentando o volume do corpo. Este fenômeno é conhecido como dilatação térmica. A dilatação térmica ocorre não só quando aquecemos um corpo, mas também quando o resfriamos.

F:\Instituto GayLussac_files\IGL 2011\9<B0> ano\F<ED>sica\3<B0> ETAPA\Aulas\F<ED>sica Dilata<E7><E3>o T<E9>rmica.flv

DILATAÇÃO LINEAR

10

00

0

LL

LLL

LLL

0LL