Profº EdcarlosProfº Edcarlos

TermologiaTermologia

É a parte da Física que estuda o calor e suas propriedades.

TermometriaTermometria

É a parte da termologia que estuda a medida das temperaturas.

É a medida do grau de agitação das moléculas de um corpo.

TemperaturaTemperatura

Aspectos MacroscópicosAspectos Macroscópicos

São aspectos globais do sistema que podem ser percebidos pelos nossos sentidos: volume, cor, temperatura, consistência, velocidade, etc.

Aspectos MicroscópicosAspectos Microscópicos

São aspectos muito pequenos que não são percebidos pelos nossos sentidos, por exemplo: tamanho de uma molécula, velocidade de um átomo, etc.

Energia que se transfere de um corpo para outro, quando entre eles existir uma diferença de temperatura, até atingir o equilíbrio térmico (temperaturas iguais).

CalorCalor

Para medir o calor trocado entre os corpos usamos as regras internacionais chamadas de SI (Sistema Internacional de Unidades) onde temos a caloria (cal) e o joule (j), que se relacionam da seguinte forma:

1 cal = 4,186 j

2 cal = 8,372 j

3 cal = 12,658 j

Joule x CaloriaJoule x Caloria

O calor pode transmitir-se, de um local mais quente para outro mais frio, de três modos: condução, convecção e radiação.

Formas de transmissão do Formas de transmissão do calorcalor

Não é correto dizer:Não é correto dizer:“estou com frio”“estou com frio”

Sólido – forças de coesão intensas, forma e volumes bem definidos.

Líquido – forças de coesão menos intensas, forma variável e volume bem definido

Gasoso – forças de coesão extremamente fracas, não apresenta forma nem volume definidos.

Estados de agregação da Estados de agregação da matériamatéria

A água se apresenta na A água se apresenta na natureza nos três estados:natureza nos três estados:

Sólido

Líquido

Gasoso

Experimento com a água nos Experimento com a água nos três estados de agregaçãotrês estados de agregação

A luz impressiona nossa visão; o som impressiona nossa audição; o tato proporciona a noção de temperatura através do quente-morno-frio.

Esse é um critério sensitivo, porém, impreciso para avaliar a temperatura.

Sensação térmicaSensação térmica

TermômetrosTermômetros

É o aparelho usado para medir a temperatura ou as variações de temperaturas, podem ser de três tipos: bimetálico, digital e de mercúrio.

Termômetro bimetálicoTermômetro bimetálicoBaseia-se no fenômeno da deformação de

barras ao dilatar-se, com a diferença do tamanho entre as barras, o ponteiro se move marcando a temperatura na escala

São instrumentos amplamente utilizados na indústria devido sua alta versatilidade, alguns inclusive podem medir temperaturas sem precisar encostar no corpo. Funcionam através de sensores nas pontas que convertem os dados na escala de temperatura.

Termômetro digitalTermômetro digital

Termômetro de mercúrioTermômetro de mercúrioConsiste basicamente num tubo capilar de

vidro fechado a vácuo, e um bulbo contendo mercúrio que se dilata e escorre pelo tubo capilar.

Escala TermométricaEscala TermométricaToda escala de medida necessita de dois pontos fixos, que são valores de referência desta escala.

Celsius

Farenheit Kelvin

0ºC

100ºC

32ºF

212ºF

273 K

373 KPonto de vapor

Ponto de gelo

A temperatura média normal do A temperatura média normal do corpo humano é de 36,5ºC ou corpo humano é de 36,5ºC ou

100 ºF100 ºF

William Thomson, 1824-1907, Físico-matemático e engenheiro Britânico.O título de Barão Kelvin foi dado em homenagem a suas realizações na análise matemática da eletricidade e termodinâmica.

Gabriel Daniel Fahrenheit, 1686-1736, Físico Alemão, deu forma definitiva ao termômetro de álcool e depois ao de mercúrio; para o último, concebeu a graduação que conservou seu nome.

Anders Celsius, 1701-1744, Astrônomo Sueco, conhecido pela escala de temperatura Celsius, proposta à Academia Real de Ciências da Suécia em 1742. Esta escala foi revisada por Carolus Linnaeus em 1745 e permanece como padrão até hoje.

Conversão entre escalasExiste uma fórmula que converte uma temperatura de uma escala para outra escala.

De Celsius para Fahrenheit

tc = 0,556.(tf – 32)

De Fahrenheit para Celsius

tf = 1,8.tc + 32

De Celsius para Kelvin

tc = tk - 273

De Kelvin para Celsius

tk = tc + 273

Exemplos de aplicaçãoExemplos de aplicação

- A temperatura média do corpo humano é 36,5ºC. Determine o valor dessa temperatura na escala Fahreheit.

- O álcool etílico tem ponto de congelamento de -39ºC sob pressão normal. Determine essa temperatura na escala Kelvin.

O Zero AbsolutoO Zero Absoluto

A temperatura mais baixa que pode existir se dá quando as moléculas de um corpo entram em repouso. Inatingível na prática e que corresponde a uma temperatura de –273ºC ou 0K, conhecido como Zero Absoluto.

Temperaturas absolutas notáveisTemperaturas absolutas notáveisInterior das estrelas mais quentes 109K

Bomba de hidrogênio 108K

Interior do sol 107K

Coroa solar 106K

Bomba atômica 3.103K

Superfície do sol 6.103K

Filamento de lâmpada 3.103K

Chama de fogão 1,1.103K

Temperaturas familiares ao homem 273K a 373K

Superfície do planeta Plutão 45K

Hidrogênio ferve sob pressão normal 20K

Zero absoluto 0K

Está nos GuinnessEstá nos Guinness

De acordo com o livro dos recordes, a temperatura mais baixa até hoje conseguida foi de 2.10-9K, dois bilionésimos acima do Zero Absoluto de Kelvin. O experimento foi realizado no laboratório de Baixas Temperaturas da Universidade Tecnológica de Helsinki (Finlândia), em 1989.

Conversão de uma escala Conversão de uma escala qualquerqualquerPodemos deduzir uma fórmula de

conversão entre uma escala qualquer e as principais escalas conhecidas.

X Y

X1

X2

X

Y1

Y

Y2

12

1

12

1

YY

YY

XX

XX

ExemploExemplo

- Um termômetro graduado na escala X tem como ponto de gelo o valor de 4ºX e ponto de vapor 96ºX. Determine:

a)Uma equação de equivalência desse termômetro na escala Celsius.

b)Qual a indicação na escala Celsius para uma temperatura de 30ºX?

ExemploExemplo

- Um termômetro H marca para os pontos de gelo e vapor 20ºH e 120ºH. Determine:

a)Uma equação de equivalência desse termômetro na escala Celsius

b)Uma equação de equivalência desse termômetro na escala kelvin.

c)Qual a indicação na escala Celsius para uma temperatura de 50ºH?

ExemploExemplo

- Um termômetro graduado na escala Y relaciona-se com a escala termométrica Celsius através do gráfico. Determine a fórmula de conversão de ty para tc.

Ty(ºY)

35

15

80 tc(ºC)