termologia, termometria, calorimetria e termodinâmica. física

COLÉGIO FRANCISCANO SANTÍSSIMA TRINDADE
100 anos ensinando valores
para toda a vida.
REVISÃO DE CONTEÚDOS – TERMOLOGIA, TERMOMETRIA, CALORIMETRIA E TERMODINÂMICA.
FÍSICA – PROF. VICTOR. – 2ª SÉRIE.
TERMOLOGIA.
Para relacionar as principais escalas com outras
arbitrárias, usamos a regra de contrução de escalas:
Conceitos básicos:
Energia térmica: é a energia cinética associada ao
movimento vibratório permanente das moléculas de
um corpo.
Calor: é a energia térmica em trânsito de um corpo
para outro devido à diferença de temperatura entre
eles.
O Fluxo de calor pode ser:
Espontâneo: do corpo mais quente para o mais frio.
Forçado: do corpo mais frio para o mais quente.
Temperatura: grandeza física escalar associada ao
grau de agitação das moléculas de um corpo.
Podemos também dizer que a temperatura é a medida
da energia cinética media das moléculas de um corpo.
Equilíbrio térmico: quando dois ou mais corpos se
encontram a uma mesma temperatura.
Sensação térmica: critério
impreciso
para
avaliar
temperaturas.
Com
base
nesse, na maioria das vezes
afirmamos que algo está
quente, frio ou morno.
TERMOMETRIA.
Termômetro: Instrumento que permite avaliar a
temperatura de um corpo.
Escala termométrica: mecanismos utilizados para
medir a temperatura dos corpos. Uma escala
termométrica é construída com base em dos valores:
o ponto de Fusão (gelo) e o ponto de ebulição (vapor).
Exemplo: Qual é a relação entre uma escala X e a
escala Celsius?
X  temp. de gelo
C  temp. de gelo

temp. de vapor - temp. de gelo temp. de vapor - temp. de gelo
Se pedir para converter
variações de temperaturas
use:
CALORIMETRIA.
Caloria (cal): quantidade de calor necessária para
o
elevar a temperatura de 1g de água de 14,5 C a 15,5
o
o
C, ou seja, de 1 C.
Relação entre caloria (cal) e joule (J): 1 cal = 4,18 J
Calor específico (c): de uma substância é a
quantidade de calor necessária para fazer a
temperatura da massa de 1g dessa substância sofrer
o
uma variação de temperatura de 1 C. Depende do
estado físico no qual ela se encontra. Unidade usual:
cal/g.ºC.
Capacidade térmica: de um corpo como sendo o
produto da massa desse corpo pelo calor específico
da substância de que ele é constituído. Unidade usual:
cal/ºC.
C = m.c
Calor sensível: é o calor que provoca uma variação na
temperatura de um corpo, sem que ele mude de
estado físico.
Relação entre as escalas termométricas: As principais
escalas são: Celsius, Fahneheit e Kelvin.
Calor latente: quantidade de calor que um corpo
recebe apenas para mudar de estado, o que ocorre à
temperatura constante.
Curvas de aquecimento:
Exemplo:
Diagrama de fases:
Maioria das substâncias
(como por exemplo, o
CO2).
Exceções (como por exemplo, a água).
Mudanças de estado Físico da matéria:
Curva de Fusão (1): Delimita as regiões correspondentes às fases
sólida e líquida. Cada ponto dela é representativo de um estado de
equilíbrio entre essas fases.
Curva de vaporização (2): Delimita as regiões correspondentes às
fases líquida e de vapor. Cada ponto dela é representativo de um
estado de equilíbrio entre essas fases.
Influência da pressão nas temperaturas de fusão e de
ebulição:
A
maioria
das
substâncias aumenta
de volume na fusão
e, portanto, diminui
de volume ao se
solidificar. Para estas
substâncias,
um
aumento de pressão acarreta um aumento na
temperatura de fusão.
Existem
exceções,
como por exemplo, a
água, o ferro, o
bismuto
e
o
antimônio. Para estas
substâncias o volume
diminui na fusão e,
portanto, aumenta na
solidificação. Para as exceções, um aumento de
pressão acarreta uma diminuição na temperatura de
fusão.
Curva de sublimação (3): Delimita as regiões correspondentes às
fases sólida e de vapor. Cada ponto dela é representativo de um
estado de equilíbrio entre essas fases.
Ponto triplo ou tríplice (T): Estado comum às três curvas; é
representativo do equilíbrio entre as três fases da substância.
Ponto crítico (C): Estado em que corresponde a mais alta
temperatura em que a substância é um vapor.
Vapor (θ ≤ tC): liquefaz-se por compressão isotérmica.
Gás (θ > tC): não se liquefaz por compressão isotérmica.
Princípio das trocas de calor:
“Se dois ou mais corpos trocam calor entre si, a soma
do calor cedido pelos corpos que cedem com o calor
recebido pelos corpos que recebem é nula”.
QC + QR = 0
Para
todas
as
substâncias, um aumento
de pressão acarreta um
aumento na temperatura
de ebulição.
Propagação de calor: Vide slide no site da escola
sobre o tema.
TERMODINÂMICA.
Estudo dos gases: Um gás nas condições que ele
realmente existe na natureza é chamado de gás real.
Nessas condições o movimento das partículas é
absolutamente caótico. Para estudarmos os gases de
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uma forma genérica, faremos referencia ao gás
perfeito ou gás ideal que pode trazer boa aproximação
aos gases reais, em especial quando a temperatura
deste for alta e a pressão for baixa.
Um gás perfeito ou gás ideal apresenta um
modelo em que a força de interação entre as
partículas pode ser considerada desprezível, o gás é
constituído por grande número de moléculas de
dimensões desconsideráveis quando comparadas
com a distância média entre elas e estas partículas
colidem elasticamente umas com as outras se com as
paredes do vaso que as contém. É importante
destacar aqui, que a colisão das partículas com as
paredes do recipiente que contém o gás é a pressão
que o gás exerce sobre o mesmo.
Termodinâmica:
Primeira Lei da Termodinâmica:
LEMBRAR:
Trabalho Termodinâmico:
Bons estudos!