TERMOMETRIA
y
Temperatura → grandeza escalar
associada ao grau de vibração térmica das
partículas de um corpo.
y
Equilíbrio térmico → corpos em contato
com diferentes temperaturas trocam
calor, e após um certo intervalo de
tempo, atingem a mesma temperatura.
TERMOLOGIA
Escalas Termométricas
Valores válidos para água a pressão normal
de 1 atm.
oC
oF
Dilatação Térmica
Dos sólidos:
¾
LINEAR (em uma dimensão)
y
K
100
212
373
0
32
273
¾ SUPERFICIAL
(em duas dimensões)
¾ VOLUMÉTRICA
Dilatação Linear
(em três dimensões)
Dilatação Superficial
Lo
to
∆L
A
A
t
L
∆L = Lo . α. ∆t
∆A
∆A = Ao . β . ∆t
Dilatação Volumétrica
γ
α
β
=
=
3
1
2
∆V = Vo . γ . ∆t
Dilatação dos Líquidos
CALORIMETRIA
∆V = Vo . γap . ∆t
y
Calor
Energia térmica em trânsito que é
transmitida espontaneamente quando há
diferença de temperatura.
y
Capacidade térmica (C)
É a quantidade de calor que
devemos fornecer a um corpo de massa
m qualquer, para provocar uma variação
de temperatura unitária, sob pressão
constante.
y
Calor Específico (c)
É a quantidade de calor
fornecido a um grama de um corpo, este
sofre a variação de temperatura de 1oC.
Equação Geral da Calorimetria
Princípio das Trocas Gasosas
Se dois ou mais corpos trocarem apenas
calor entre si, constituem um sistema
isolado. A soma de quantidade de calor
cedido por uns é igual a uma soma das
quantidades de calor recebidas pelos
outros.
Q = m . c . ∆t
Mudança de Estado Físico
Quantidade de Calor Latente
SUBLIMAÇÃO
FUSÃO
SÓLIDO
VAPORIZAÇÃO
LÍQUIDO
SOLIDIFICAÇÃO
GASOSO
Q=m.L
CONDENSAÇÃO
SUBLIMAÇÃO
Propagação de Calor
y
Condução
y
Convecção
y
Irradiação
01. A temperatura média do corpo humano é
36,5oC. Determine o valor dessa temperatura na
escala Fahrenheit.
02. Dois termômetros, um graduado na escala
Celsius e outro na escala Fahrenheit, fornecem
a mesma leitura para a temperatura de um gás.
Determine o valor dessa temperatura.
03. Certa escala termométrica adota os valores -20
e 580, respectivamente, para os pontos do gelo e
do vapor. Determine:
a) a fórmula de conversão entre essa escala e a
escala Celsius.
b) a indicação que nessa escala corresponde a
20oC.
A temperatura corporal humana pode variar,
aproximadamente, entre 35ºC e 42ºC na
escala Celsius.
a) Determine os valores desses limites na
escala absoluta Kelvin.
b) Calcule a variação quando a temperatura
de uma pessoa se altera do valor mínimo para
o valor máximo referido, nas duas escalas.
05. Uma barra apresenta a 10º C comprimento
de 90m, sendo feita de um material cujo
coeficiente de dilatação linear médio vale 19 .
10-6ºC-1. A barra é aquecida até 20º C.
Determine:
a) a dilatação ocorrida.
b) o comprimento final da barra.
06. Duas barras A e B de materiais diferentes
apresentam,
a
0oC,
comprimentos
respectivamente iguais a 75 cm e 75,3 cm. A
que temperatura devem ser aquecidas para que
seus comprimentos se tornem iguais? Os
coeficientes de dilatação linear dos materiais de
A e B valem, respectivamente 5,4. 10-5ºC-1 e 2,4
. 10-5ºC-1
07. Na figura, a plataforma P é horizontal por
estar apoiada nas barras A e B de coeficientes
de dilatação iguais, respectivamente, a αA e αB.
Determine a relação entre os comprimentos
iniciais LA e LB das barras, a fim de que a
plataforma P permaneça horizontal em qualquer
temperatura.
4.
08. Uma placa apresenta inicialmente área de 1
m2 a 0oC. Ao ser aquecida até 50º C, sua área
aumenta de 0,8 cm2. Determine o coeficiente
de dilatação superficial e linear médio do
material que constitui a placa.
09. O coeficiente de dilatação linear médio de um
sólido homogêneo é 12,2 . 10-6º C-1. Um cubo
desse material tem volume de 20 cm3 a 10º C.
Determine
o
aumento
de
volume
experimentado pelo cubo.
10. Um recipiente de vidro de coeficiente de
dilatação linear médio 9 . 10-6º C-1 tem volume
de 100 cm3 a 0oC, estando completamente
cheio com um líquido. Ao ser aquecido até
2000 C, extravasam 5cm3 de líquido.
Determine:
a) o coeficiente de dilatação aparente do líquido
b) o coeficiente de dilatação real do líquido
11. Um corpo de massa 200g é constituído por
uma substância de calor específico 0,4 cal/g.oC.
Determine:
a) a quantidade de calor que o corpo deve
receber para que sua temperatura varie de 5º C
para 35º C.
b) que quantidade de calor deve ceder para que
sua temperatura diminua de 15º C.
c) a capacidade térmica do corpo.
12. Num calorímetro de capacidade térmica 8,0
cal/oC inicialmente a 10º C são colocados 200g
de um líquido de calor específico 0,40 cal/g.oC.
Verifica-se que o equilíbrio térmico se
estabelece a 50º C. Determine a temperatura
inicial do líquido.
13. Temos inicialmente 200g de gelo a -10º .
Determine a quantidade de calor que essa
massa de gelo deve receber para se transformar
em 200g de água líquida a 20º C. Trace a curva
de aquecimento do processo.