AULA DO
CPOG
Escalas Termométricas
Prof. Felipe Cardoso
Dilatação
Calorimetria
Escalas termométricas
Em um gráfico
Relações de variação
Petrobras maio 2010 TO prova 35
Petrobras 2010
TO prova 40
Petrobras
2010 TQ
prova 52
Petrobras 2012 TO prova 47
Petrobras 2010.2 TO prova 41
BR dist abril 2010 – prova 02
Petrobras 2011.1 TO prova 36
DILATAÇÃO LINEAR
L  L0 . .T
α é o coeficiente de dilatação linear
DILATAÇÃO SUPERFICIAL
S  S 0 . .T
  2.
DILATAÇÃO VOLUMÉTRICA
V  V0 . .T
  3.
DILATAÇÃO DOS LÍQUIDOS
-Só é possível a dilatação volumétrica, pois o líquido
está contido em um recipiente.
Ao aquecer o líquido, estaremos também aquecendo o
recipiente que vai dilatar juntamente com o líquido.
Vreal  Vrecipiente  Vaparente
DILATAÇÃO ANÔMALA DA ÁGUA
Quando aquecemos a água de 00C a 40c, o seu
volume diminui, se contraindo. A partir de 40C a
água volta a ter um comportamento normal, ou seja,
ao ser aquecida ela se dilata.
Petrobras 2012 TIE prova 39
Petrobras 2012 TIE prova 39
Petrobras 2012 TIE prova 39
Petrobras 2012 TIE prova 39
Petrobras 2012 TO prova 47
Petrobras 2010 TO prova 35
Transpetro 2012 TO prova 25
Petroquímica Suape 2012 TO prova 02
Petrobras 2011 TIE prova 29
Transpetro 2006.2 operador I prova 07
Petrobras
2011 TIE
prova 29
BR dist TQ 2011
40
Uma plataforma horizontal é sustentada por dois pilares verticais homogêneos
feitos de metais diferentes, como mostra a figura abaixo.
O coeficiente de dilatação linear do pilar maior é α = 2,0 x 10−5 °C−1.
Para que a plataforma permaneça na horizontal, independente de variações não
muito grandes de temperatura, o valor do coeficiente de dilatação linear, em
°C−1, do pilar menor, deverá ser, aproximadamente,
(A) 1,0 x 10−5
(B) 2,0 x 10−5
(C) 3,0 x 10−5
(D) 4,0 x 10−5
(E) 5,0 x 10−5
É a parte da Termologia que estuda a
quantidade de calor recebida ou perdida por
um corpo.
INTRODUÇÃO

Quando um corpo recebe ou cede
calor, ocorre uma transformação:
variação
de
temperatura ou mudança de estado
físico. No primeiro caso, dizemos que
se trata de calor sensível e, no
segundo, calor latente.
• Energia Térmica:
Quando é analisado microscopicamente um corpo nos
estados sólido, líquido e gasoso, nota-se que:
•
No estado sólido, as partículas que constituem o
corpo possuem uma grande vibração em torno de
sua posição;
•
No estado líquido, as partículas, além de
vibrarem, apresentam movimento de translação no
interior do líquido;
•
No estado gasoso, as partículas, além de
vibrarem intensamente, também transladam com
grande velocidade no interior da massa gasosa.
Conclui-se, assim, que: As partículas que constitui os corpos possuem
energia de agitação. Esta energia de agitação das partículas do corpo
é chamada de energia térmica.
Transmissão de Calor
Condução Térmica
Convecção Térmica
Irradiação Térmica
Condução Térmica
Definição:



Propagação de calor em que a energia térmica
é transmitida de partícula para partícula;
não há transporte das partículas;
há somente transmissão de energia térmica.
Condutores Térmicos



São aqueles que possuem elevado coeficiente de
condutibilidade térmica.
Ou seja, são materiais que conduzem calor com
facilidade.
Ex.: Os metais são excelentes condutores.
33
Isolantes Térmicos


Ao contrário dos condutores, os isolantes
conduzem muito pouco calor.
Ex.: O ar, a neve
34
Convecção Térmica
Definição:
É um processo de transmissão em que a energia
térmica é propagada mediante o transporte de
matéria;
 há deslocamento de partículas;
só acontece em fluidos, ou seja, em líquidos e gases.

35
Irradiação Térmica
Definição:


A Irradiação é a transmissão de energia, sem que
haja contato físico entre eles;
Essa transmissão ocorre por meio dos
denominados raios infravermelhos, que são ondas
eletromagnéticas.
•
Calor é uma forma de energia em trânsito que passa, de maneira
espontânea, do corpo de maior temperatura para o de menor temperatura.
•
Exemplo: Em um tanque com água a temperatura de 25ºC, foi introduzido
uma bloco de aço a 130ºC. Minutos depois, notou-se que o bloco foi se esfriando
e a água se aquecendo até ocorrer um equilíbrio térmico.
• Obs.: O que aconteceu com a água para elevar sua temperatura? E quem
forneceu energia?
Define-se Caloria como sendo a quantidade de calor
necessária para que um grama de água pura, sob
pressão normal, tenha sua temperatura elevada de
14,5ºC para 15,5ºC.
A unidade de calor, no SI, é o
Joule (J);
Ainda se usa bastante a caloria
(cal).
1cal = 4,186 J
CAPACIDADE TÉRMICA E
CALOR ESPECÍFICO

Definimos capacidade térmica C de
um corpo como sendo a quantidade
de calor necessária por unidade de
variação de temperatura do corpo:
Continuação...


A capacidade térmica
C
é uma
característica do corpo e não da substância.
Assim, diferentes blocos de chumbo têm
diferentes capacidades térmicas, apesar de
serem de mesma substância (chumbo).
Da definição de capacidade térmica
podemos obter as suas unidades de
medida:
Continuação...

Quando
considerarmos
a
capacidade térmica da unidade de massa
temos o calor específico c da substância
considerada:
Continuação...


Calor específico c é uma característica
da
substância
e
não
do
corpo. Assim, cada substância tem o seu
calor específico, diferentes blocos de
chumbo têm o mesmo calor específico, pois
são de mesma substância.
As unidades mais usadas de calor
específico são:
EQUAÇÃO FUNDAMENTAL
DA CALORIMETRIA

A quantidade de calor sensível
recebida ou cedida por um corpo, em
função da variação de temperatura,
pode ser expressa da seguinte forma:
PRINCÍPIO FUNDAMENTAL DA
CALORIMETRIA – EQUILÍBRIO
TÉRMICO


Se vários corpos, no interior de um recipiente
isolado termicamente, trocam calor, os de maior
temperatura
cedem
calor
aos
de
menor
temperatura, até que se estabeleça o
equilíbrio térmico.
A soma algébrica dos calores trocados é igual a
zero:
Quantidade de calor latente
Quantidade de energia térmica recebida ou
cedida por um corpo, para exclusivamente
mudar de estado físico.
Q=M.L
Unidade
(S.I) J/kg
(prática) cal/g
1 cal = 4,18 J
L > 0 – absorve calor durante a mudança
L < 0 – cede calor durante a mudança
Mudanças de estado
Gráfico
Fluxo de Calor
Petrobras 2012 TIE prova 39
Petrobras 2010 março TO prova 40
Petrobras 2012 TIE prova 39
Petrobras 2012 TIE prova 39
Petrobras
2011 TIE
prova 39
Petrobras 2011 TIE prova 39
Petrobras 2011 TIE prova 39
Petrobras 2011 TIE prova 39
Transpetro
2012 TO
prova 25
59
Petrobras 2012 –
TPP- prova48
35
Petrobras 2008
TO prova 17
Transpetro 2006 Operador I prova 02
BR distribuidora 2008 TO prova 08
Petrobras 2012 TPP prova 48
Na figura, está representado um trocador de calor do tip casco/tubo.
Tanto o fluido interno quanto o externo é a água, e
as temperaturas são, respectivamente, t1 = 25 ºC; t2 = 35 ºC e T1 = 80
ºC. Se a razão entre a vazão volumétrica das correntes frias e quentes
é de 2:1, qual a redução de temperatura da corrente quente?
(A) 60 ºC
(B) 40 ºC
(C) 20 ºC
(D) 10 ºC
(E) 5 ºC