Cursos integrados em Mecânica e Eletroeletrônica
Calor
Calor
Gassendi
Duas matérias
térmicas. Uma
produzia calor,
outra frio
XVII
Flogístico
Substância em
corpos que
pegam fogo
Thompson
Calor originado do
movimento
XVIII
XIX
Lavoisier
Calórico
Substância.
Um dos elementos
da natureza
Joule
Experimentos.
Calor como energia
Calor
Calor é a energia térmica que se
transfere de um corpo para outro
devido à diferença de temperatura
entre eles
Medido em Joule (J) ou caloria (cal)
Caloria
Uma caloria é a quantidade de calor
necessária para elevar a temperatura
de 1 g de água de 1 oC (no intervalo de
temperatura de 14,5 oC a 15,5 oC)
1 cal = 4,186 J
Exercícios
1) 2, p. 50
2) 5, p. 50
Transmissão de calor
Na condução, o movimento vibratório
(energia cinética) passa de partícula
para partícula
Transmissão de calor
Na convecção, parte de um fluido
expande-se devido a um aumento na
temperatura. Com menor densidade,
essa porção forma uma corrente
ascendente, gerando um ciclo
Transmissão de calor
Atualmente
existem
geladeiras (…)
em que a
circulação do
ar(...) ocorre por
tubos (…) e é
forçada por
ventoinhas (….)
Nesse tipo de
geladeira, as
prateleiras podem
ser inteiriças (…)
e há (…) a
possibilidade de o
congelador ficar
na parte inferior.
(Canto, Eduardo
Leite do. Ciências
naturais: aprendendo
com o cotidiano. 9 o
ano. São Paulo:
Editora Moderna,
2012).
Transmissão de calor
Na radiação, o calor
não depende de um
material para se
propagar pois é
transmitido por meio
de ondas
eletromagnéticas no
infravermelho
Brisas marítimas
Brisas marítimas
Exercícios
3) 9, p. 54;
4) 13, p. 57;
5) 18, p. 60;
6) 22, p. 60;
Trocas de calor
No sistema isolado abaixo, com o
tempo, a temperatura de A diminui e a
de B aumenta, até que ambos atinjam a
mesma temperatura
Capacidade térmica (C)
Razão entre a quantidade de calor que
um determinado corpo troca (Q) e sua
consequente variação de temperatura
(Δθ)
Q
C=
Δθ
Exercícios
7) 24, p. 62;
Calor específico sensível (c)
Quantidade de calor necessária para
que 1 grama (ou kg) de dada substância
sofra variação de 1 oC
Medido em J/kg∙oC ou cal/g∙oC
C =m⋅c
Calor específico
Exemplos
Substância
c (J/kg∙oC)
c (cal/g∙oC)
Água
4200
1,0
Álcool etílico
2400
0,58
Ferro
460
0,11
Quantidade de calor trocada
Qual é a quantidade de calor (Q)
necessária para aquecer um corpo?
Depende....
Quantidade de calor trocada
Do material
Q ∝c
C = calor específico
Quantidade de calor trocada
Da quantidade
Q∝m
m = massa
Quantidade de calor trocada
Do quanto se quer aquecer
Q ∝Δ θ
Δθ = variação da temperatura
Quantidade de calor trocada
Q=m⋅c⋅Δ θ
Exercício
8) 31, p. 65;
Trocas de calor
Pelo princípio da conservação de
energia, em um sistema isolado, a
soma das quantidades de calor cedidas
e recebidas deve ser nula
∑ Q=0
Trocas de calor
Por convenção
Calor recebido → Q>0
Calor cedido → Q<0
Exercícios
9) 36, p. 67;
Calor latente
Toda mudança de estado acontece a
determinadas pressão e temperatura.
A razão entre o calor (Q) necessário à
mudança e a massa (m) da substância é
chamada de calor latente (L)
Q
L=
m
⇒
Q=m⋅L
Calor latente
Substância
Ponto de fusão
(oC)
Calor latente de
fusão (cal/g)
Ponto de
ebulição (oC)
Calor latente de
vaporização
(cal/g)
Água
0
80
100
540
Ferro
1500
65
2800
1600
Hidrogênio
-260
15
-250
110
Calor latente
Temperatura
V
Pe
L+V
L
S+L
Pf
S
Calor recebido
Exercícios
10) Ex. Resolvido da p. 69;
Para casa!
3 (p. 50); 10 (p. 54); 16 (p. 57); 20 (p. 60); 23, p.
62; 28 e 34 (p. 65); 37 (p. 67); 41 e 43 (p. 70).