Este blog serve de suporte as aulas de Ciências do 9º ano do Ensino Fundamental da Escola Professora Heloisa Louzada.
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sábado, 26 de outubro de 2013

Termologia e Calorimetria - Física

      Termologia é a parte da física que estuda os fenômenos relativos ao calor, aquecimento, resfriamento, mudanças de estado físico, mudanças de temperatura, etc.

      Temperatura é a grandeza que caracteriza o estado térmico de um corpo ou sistema.

       Fisicamente o conceito dado a quente e frio é um pouco diferente do que costumamos usar no nosso cotidiano. Podemos definir como quente um corpo que tem suas moléculas agitando-se muito, ou seja, com alta energia cinética. Analogamente, um corpo frio, é aquele que tem baixa agitação das suas moléculas. Ao aumentar a temperatura de um corpo ou sistema pode-se dizer que está se aumentando o estado de agitação de suas moléculas.

      Escalas Termométricas

      Para que seja possível medir a temperatura de um corpo, foi desenvolvido um aparelho chamado termômetro.
     
      A escala de cada termômetro corresponde a este valor de altura atingida.

Escala Celsius
      É a escala usada no Brasil e na maior parte dos países, oficializada em 1742 pelo astrônomo e físico sueco Anders Celsius (1701-1744). Esta escala tem como pontos de referência a temperatura de congelamento da água sob pressão normal (0°C) e a temperatura de ebulição da água sob pressão normal (100°C).

Escala Fahrenheit
      É outra escala bastante utilizada, principalmente nos países de língua inglesa, criada em 1708 pelo físico alemão Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736).
   
      Em comparação com a escala Celsius:

0°C=32°F

100°C=212°F
Escala Kelvin
      Conhecida como escala absoluta, foi verificada pelo físico inglês William Thompson (1824-1907), também conhecido como Lorde Kelvin. Esta escala tem como referência a temperatura do menor estado de agitação de qualquer molécula (0K) e é calculada a partir da escala Celsius.
      Por convenção, não se usa "grau" para esta escala, ou seja 0K, lê-se zero kelvin e não zero grau Kelvin. Em comparação com a escala Celsius:

-273°C=0K
0°C=273K
100°C=373K


    Calor é a transferência de energia térmica entre corpos com temperaturas diferentes.
      A unidade mais utilizada para o calor é caloria (cal), embora sua unidade no SI seja o joule (J). Uma caloria equivale a quantidade de calor necessária para aumentar a temperatura de um grama de água pura, sob pressão normal, de 14,5°C para 15,5°C.
      A relação entre a caloria e o joule é dada por:
1 cal = 4,186J

      Partindo daí, podem-se fazer conversões entre as unidades usando regra de três simples.
      Como 1 caloria é uma unidade pequena, utilizamos muito o seu múltiplo, a quilocaloria.

1 kcal = 10³cal      
       Calor sensível
     É denominado calor sensível, a quantidade de calor que tem como efeito apenas a alteração da temperatura de um corpo.
    Este fenômeno é regido pela lei física conhecida como Equação Fundamental da Calorimetria, que diz que a quantidade de calor sensível (Q) é igual ao produto de sua massa, da variação da temperatura e de uma constante de proporcionalidade dependente da natureza de cada corpo denominada calor específico.
       Assim:

Onde:

Q = quantidade de calor sensível (cal ou J).
c = calor específico da substância que constitui o corpo (cal/g°C ou J/kg°C).
m = massa do corpo (g ou kg).
Δθ = variação de temperatura (°C).






Condução Térmica
     É a situação em que o calor se propaga através de um "condutor". Ou seja, apesar de não estar em contato direto com a fonte de calor um corpo pode ser modificar sua energia térmica se houver condução de calor por outro corpo, ou por outra parte do mesmo corpo.

Convecção Térmica
     A convecção consiste no movimento dos fluidos, e é o princípio fundamental da compreensão do vento, por exemplo.
     Formalmente, convecção é o fenômeno no qual o calor se propaga por meio do movimento de massas fluidas de densidades diferentes.

Irradiação Térmica
     É a propagação de energia térmica que não necessita de um meio material para acontecer, pois o calor se propaga através de ondas eletromagnéticas.
     O corpo que emite a energia radiante é chamado emissor ou radiador e o corpo que recebe, o receptor.


Fonte: http://www.sofisica.com.br/conteudos/Termologia/


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