Física Termologia Energia térmica, calor e temperatura Prof. Dolhavan Barsante 1. Introdução Termologia é a parte da física que estuda os fenômenos relativos ao aquecimento, resfriamento ou mudanças de estado físico em corpos que recebem ou cedem um determinado tipo de energia. Calor é energia térmica em trânsito de um corpo para Temperatura é a grandeza que caracteriza o estado outro, trânsito este provocado por uma térmico dede umtemperaturas. sistema. diferença A T1 Corpo Quente Calor < T2 B Corpo Frio 2. Equilíbrio Térmico Dois ou mais sistemas físicos estão em equilíbrio térmico entre si quando suas temperaturas são iguais. A B Calor Corpo Quente TA Corpo Frio >= TB 3. Lei Zero da Termodinâmica Se um corpo A está em equilíbrio térmico com um corpo C e este corpo C está em equilíbrio térmico com um corpo B então os corpos A e B também estarão em equilíbrio térmico. 4. Medição de temperatura O mais conhecido é o termômetro de mercúrio. 5. Escalas Termométricas Pontos Fixos Ponto de Vapor Ponto de Fusão Escala Celsius (0C) Escala Fahrenheit (0F) Escala Kelvin (K) 100 212 373 0 32 273 6. Conversões entre escalas 0 373 - 273 212 - 32 100 - 0 θC - 0 373 212 100 θC Escala Kelvin (K) Escala Fahrenheit (0F) Escala Celsius (0C) θK θF θF - 32 θK - 273 32 273 6. Conversões entre escalas θC - 0 100 - 0 θC 100 θC 5 = θF - 32 212 - 32 = θF - 32 180 = θF - 32 9 = θK - 273 373 - 273 = θK - 273 100 = θK - 273 5 Resumindo! Relação entre as escalas Celsius(0C) e Fahrenheit(0F): θC 5 Relação entre as escalas Fahrenheit(0F) e Kelvin(K): θF - 32 9 Relação entre as escalas Celsius(0C) e Kelvin(K): θF - 32 = 9 θK - 273 = 5 θC = θK - 273 01. Em alguns locais da Terra, são registradas grandes amplitudes térmicas (diferenças de temperatura) entre o verão (muito quente) e o inverno (muito frio). É o que ocorre, por exemplo, na costa oeste dos Estados Unidos, particularmente no estado de Nevada, na região desértica conhecida como Vale da Morte. Devido ao clima muito árido e à escassez de água, verificam-se grandes variações de temperatura, mesmo do dia para a noite A torre que aparece na fotografia ao lado é um grande termômetro à beira da estrada que registrava, no momento da fotografia (por volta do meio-dia). Qual seria a leitura de um termômetro dessa temperatura em Fortaleza? θC 5 θF - 32 = 9 θC 5 113 - 32 = 9 θC 5 = θC = 9. 5 81 9 θC = 45 0 C 7. Variação de temperatura Escala Celsius (0C) 100 ΔθC Escala Fahrenheit (0F) 212 ΔθF 0 32 Escala Kelvin (K) 373 ΔθK 273 ΔθC 100 - 0 ΔθC 100 ΔθC 5 = ΔθF 212 - 32 = ΔθF 180 = ΔθF 9 = ΔθK 373 - 273 = ΔθK 100 = ΔθK 5 02. O verão de 1994 foi particularmente quente nos Estados Unidos da América. A diferença entre a máxima temperatura do verão e a mínima do inverno anterior foi 60 ºC. Qual o valor desta diferença na escala Fahrenheit? a) 108 ºF b) 60 ºF c) 140 ºF d) 33 ºF e) 92 ºF ΔθC 5 60 5 = ΔθF 9 = ΔθF 9 ΔθF = 12 . 9 ΔθF = 108 0F 03. A temperatura normal do corpo humano é, em média, de 36ºC. Se uma pessoa está com 39 ºC, qual a sua variação de temperatura na escala Kelvin? a) 348 K b) 312 K c) 234 K d) 39 K e) 3 K ΔθC = 39 - 36 ΔθC = 3 0C ΔθC 5 = ΔθC = ΔθK ΔθK = 3 0C ΔθK 5