As moléculas constituintes da matéria estão sempre em movimento, denominado
agitação térmica. A energia cinética associada a esse movimento é denominada
energia térmica.
Calor: Energia térmica em transito de um corpo a outro devido à diferença de
temperatura entre ambos.
Essa transferência ocorre sempre espontaneamente do corpo de maior temperatura
para o corpo de menor temperatura.
Quando um corpo recebe calor, este pode produzir variação de temperatura ou
mudança de estado.
Quando produz variação de temperatura chamamos de calor sensível e é expresso
por:
Q: quantidade de calor = [ J ]
m: massa [ g ]
c: calor específico [ cal/(g.ºC) ]
∆θ: variação de temperatura [ ºC ]
Quando um corpo é aquecido, seus átomos e moléculas ficam mais agitados, com
maior energia cinética. O grau de agitação dessas moléculas é conhecido como
Temperatura.
Quando dois corpos a diferentes temperaturas são colocados em contato, isolados do
meio externo, chegam à situação final de equilíbrio, caracterizada pela igualdade das
temperaturas dos corpos, chamado equilíbrio térmico.
Temperatura e termômetros
Para tornar mais precisa a noção de temperatura, recorremos às variações que certas
propriedades dos corpos sofrem quando muda a sensação térmica. Por exemplo, o
comprimento de uma barra aumenta (dilatação) quando ela é aquecida (aumentando
sua temperatura). Desse modo, a temperatura θ da barra pode ser avaliada
indiretamente pelo valor assumido por seu comprimento L.
Termômetro: é um aparelho usado para medir a
temperatura ou as variações de temperatura de forma
indireta.
• Digitais: utilizam recursos da eletrônica na medida da
temperatura.
• Mercúrio: composto por uma haste metálica e um
bulbo (que contém a substância termométrica que se
dilata).
Escalas termométricas: São padrões nos valores numéricos utilizados para medição
da temperatura. As escalas mais utilizadas são a escala:
Celsius: que adota os valores 0 (zero) para o ponto do gelo (ponto de fusão) e 100
para o ponto do vapor (ponto de ebulição). O intervalo entre os pontos fixos (fusão e
ebulição) é dividido em cem partes e cada uma dessas cem partes é a unidade da
escala, o grau Celsius, cujo símbolo é o ºC.
Fahrenheit: Utilizada em alguns países, que adota os valores de 32 (ponto de fusão)
e 212 (ponto de ebulição). O intervalo é dividido em 180 partes, cada uma das quais
corresponde ao grau Fahrenheit cujo símbolo é ºF
Kelvin: Também conhecida como escala absoluta. Esta escala tem como referência a
temperatura do menor estado de agitação de qualquer molécula (0K) e é calculada a
partir da escala Celsius. O intervalo entre os pontos fixos (fusão e ebulição) é dividido
em cem partes sendo a temperatura de fusão 273,15 e de ebulição 373,15, lê-se
373,15 kelvin e sua unidade é o k.
Conversão
EXERCÍCIOS
I. Exercícios de conversão nas Escalas Fahrenheit / Celsius/ Kelvin:
1) 363K em ºF
2) 343 K em ºF
4) 233 K em ºF
5) 203 K em ºF
6) 293 K em ºF
7) 94 º F em K
8) 76 º F em K
9) 58 º F em K
10) 112 º F em K
13) 0 º C em ºF
16) 104 º F em ºC
3) 293 K em ºF
11) 4 º F em K
12)32 º F em K
14) -40º C em ºF
17) -50ºC em ºF
15)-10 º C em ºF
18) -30ºC em K
19) A temperatura média do corpo humano é 36,5 ºC. Determine o valor dessa
temperatura na escala Fahrenheit.
20) A temperatura corporal humana pode variar entre 35 e 42 na escala Celsius.
Calcule a variação quando a temperatura de uma pessoa se altera do menor para o
maior dos valores citados acima, nas escalas kelvin e Fahrenheit.
21) Na cidade de Atenas, na Grécia, certo dia marcava a temperatura ambiente de 59
°F. Na escala Celsius, qual é o valor dessa temperatura?
22) Transformar 20oC em grau Fahrenheit.
23) Transformar 41oF em grau Celsius.
24) Determinar a fórmula de conversão entre as escalas Celsius e Kelvin.
25) Transformar 27oC em Kelvin.
26) Transformar 50K em Celsius.
27) Uma escala arbitrária adota para o ponto do gelo e para o ponto do vapor,
respectivamente, os valores de -10 e 240. Determine a indicação que nessa escala
corresponde a 20 oC.