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Termometria, Dilatação
térmica e transmissão do
calor
Fundamentos de Física
Turma 2016/01
Professora Camila Paese
Temperatura, calor e equilíbrio térmico
Todos os corpos são compostos de átomos, que são partículas microscópicas
de matéria em constante agitação. A correta compreensão de que a
temperatura de um corpo está intimamente ligada ao movimento das
partículas que o compõem foi um dos passos mais importantes para a
construção da base da teoria sobre o calor.
A temperatura de um corpo é uma medida do grau de agitação
de seus átomos ou moléculas.
Em termos mais precisos, a temperatura é uma grandeza física que mede,
de maneira indireta, a energia cinética média (ou energia térmica) das
partículas de um corpo ou de um sistema.
Temperatura, calor e equilíbrio térmico
O calor é a energia térmica em trânsito.
Ao fenômeno de dois corpos com diferentes temperaturas trocarem calor
até uma temperatura comum damos o nome de equilíbrio térmico.
Termômetros e escalas termométricas
Para medirmos quantitativamente a temperatura de um corpo ou de um
sistema, necessitamos de um instrumento de medida preciso: o termômetro.
Termômetros e escalas termométricas
Termômetros e escalas termométricas
Termômetros e escalas termométricas
Transformações entre escalas termométricas
A temperatura do gelo fundente corresponde, na escala Celsius, a 0°C e, na escala
Fahrenheit, a 32 ºF;
A temperatura da água em ebulição corresponde, na escala Celsius, a 100°C e, na
escala Fahrenheit, a 212ºF;
A escala Fahrenheit apresenta 180 divisões correspondentes a 100 divisões na
escala Celsius.
Transformações entre escalas termométricas
“Será que existe uma medida de temperatura na qual se leia o mesmo valor em ambas as escalas, Celsius e Fahrenheit?”
Dilatação térmica de sólidos
De modo geral, os corpos, ao serem aquecidos, têm suas dimensões
aumentadas. A esse fenômeno damos o nome de dilatação térmica.
O caso inverso, chamado de contração térmica, acontece quando se
diminui a temperatura de um corpo.
Dilatação térmica linear
Dilatação térmica superficial
Sendo
Dilatação térmica volumétrica
Sendo
Exemplo:
Um recipiente de cobre tem capacidade de 2000 cm³ a 0ºC. Calcule
sua capacidade a 100ºC. Dado: coeficiente de dilatação linear do
cobre igual a 17. 10-6 ºC-1.
Dilatação térmica de líquidos
Os líquidos, em geral, se dilatam mais que os sólidos;
O líquido sempre estará contido em um recipiente;
Assim, para calcularmos a dilatação de um líquido temos:
Dilatação do recipiente:
Dilatação aparente:
Dilatação real:
Exemplo:
Transmissão do calor
Transmissão do calor por condução
Transmissão do calor por convecção
Ao utilizarmos a chama do fogão para aquecer uma panela contendo água,
podemos observar um movimento de sobe e desce da massa líquida dentro da
panela. Isso ocorre porque a porção do líquido mais próxima da chama é aquecida,
dilata-se e, consequentemente, tem a sua densidade diminuída. Assim, as
camadas do líquido mais aquecidas (menos densas) se movem para a parte
superior da panela, enquanto as camadas mais frias (mais densas) se deslocam
para a região inferior da panela. Se mantivermos a chama acesa, o processo de
circulação das correntes de líquido mais quentes, que sobem, e das mais frias, que
descem, continuará. Tais correntes são denominadas correntes de convecção.
Transmissão do calor por radiação
O calor se propaga através de
ondas eletromagnéticas.
Obrigada pela atenção!
BONS ESTUDOS !!!
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