TERMODINÂMICA

COLÉGIO ESTADUAL FRANCISCO  RIBEIRO 2 ANO

CURSO DE FÍSICA Módulo 1

ÍNDICE

TERMOMETRIA....................................................................................................................2

Equilíbrio térmico...........................................................................................................2

Escalas de temperatura.................................................................................................2

Escala Celsius...............................................................................................................2

Escala Fahrenheit..........................................................................................................2

Escala Kelvin.................................................................................................................3

Exercícios de classe......................................................................................................3

Atividades para casa.....................................................................................................4

DILATAÇÃO DOS SÓLIDOS................................................................................................5

Exercícios de classe......................................................................................................5

Atividades de casa........................................................................................................6

CALORIMETRIA...................................................................................................................7

Capacidade térmica de um corpo.................................................................................7

Calor específico dos materiais......................................................................................7

Princípio da Igualdade das Trocas de Calor.................................................................8

Calorímetro....................................................................................................................8

Exercícios de classe......................................................................................................8

Atividades de casa........................................................................................................9

JEUDI

Data: Fevereiro / 2012

COLÉGIO ESTADUAL F. RIBEIRO  2º Ano

FÍSICA: TERMOMETRIA Módulo 1

TERMOMETRIA

Em muitas situações é preciso medir e controlar a temperatura. A própria natureza forneceu aos seres vivos sistemas que regulam o frio e o quente. Nas aves e nos mamíferos, por exemplo, uma das funções do tecido adiposo, amplamente distribuído sob a pele, é o isolamento térmico, que promove a defesa do organismo contra perdas excessivas de calor. Sabemos que os corpos são constituídos de diminutas partículas denominadas átomos. Imagine a seguinte experiência: colocamos uma mistura de água e serragem num recipiente metálico e o levamos ao fogo. À medida que a água esquenta, o movimento das partículas da serragem aumenta. Essa observação permite concluir que:

● as noções de quente e frio estão relacionadas à agitação das partículas do corpo;

● o movimento das moléculas de um corpo é tanto maior quanto mais quente o corpo fica.

Com base nessa experiência podemos dizer que:

Equilíbrio térmico

Quando dois objetos com temperaturas diferentes são postos em contato um com o outro,

isolados de influências externas, depois de certo tempo eles apresentam uma temperatura

comum. Dizemos que os objetos atingiram o equilíbrio térmico.

Escalas de temperatura

A universalização de uma escala de temperatura exigiu muitos anos de pesquisas. Para ter

uma idéia das dificuldades, em 1779 havia dezenove escalas termométricas em vigor, com

enormes diferenças entre uma e outra. Apenas três são usadas hoje: a Celsius, a Fahrenheit

e a Kelvin.

Escala Celsius

Apresentada em 1742 pelo astrônomo sueco Anders Celsius (1701-1744), essa escala tem

uma divisão centesimal que facilita a leitura. Assim os pontos de ebulição da água e de fusão do gelo permaneceram como pontos fixos da escala Celsius. O intervalo entre eles foi dividido em cem partes iguais, cada uma valentão 1º C. Essa escala é utilizada em quase todo o mundo.

Escala Fahrenheit

Proposta pelo físico alemão Gabriel Daniel Fahrenheit (1686-1736), essa escala faz

corresponder a 32º F o ponto de fusão do gelo e a 212º F o ponto de ebulição da água, com

180º F compreendidos entre esses dois pontos fixos.

Desse modo podemos estabelecer a relação entre as escalas Celsius e

Fahrenheit.

                                

Para as variações de temperaturas entre as escalas usaremos a relação:

“Uma longa viagem começa com um único passo” Lao-Tsé

Temperatura é uma grandeza que permite avaliar o grau de agitação térmica

das moléculas de um corpo.

FÍSICA: TERMOMETRIA Módulo 1

Escala Kelvin

As escalas Celsius e Fahrenheit são conhecidas como escalas relativas, pois o zero nelas não significa ausência de agitação molecular. O britânico William Thomson Kelvin (lorde Kelvin,1824-1907) inventou a escala absoluta. Nela a temperatura de fusão do gelo corresponde a 273 K, e a de ebulição da água, a 373 K. A relação entre a escala Celsius e a escala Kelvin é:

T= C + 273

Exercícios de classe

1. Explique por que um termômetro clínico precisa ficar algum tempo em contato com a

pessoa para medir sua temperatura.

2. A temperatura normal do corpo humano é 36,7º C. Qual a leitura que a escala Fahrenheit

fornece para essa temperatura?

3. Nos Estados Unidos, em determinado ano, a diferença entre a temperatura máxima e

mínima do inverno foi de 60º C. Determine o valor dessa diferença na escala Fahrenheit.

4. (UFRGS) Qual das substâncias da tabela é a mais indicada para ser utilizada em um

termômetro cuja escala permite leituras entre -50º C e 50º C?

Substância Ponto de fusão (ºC) Ponto de ebulição (ºC)

Água 0 100

Éter -116 34

Mercúrio -39 357

Álcool -114 78

Parafina 60 300

“Uma longa viagem começa com um único passo” Lao-Tsé

FÍSICA: TERMOMETRIA Módulo 1

Atividades para casa

1. (Vunesp) O sêmen bovino para inseminação artificial é conservado em nitrogênio líquido, que, à pressão normal, tem temperatura de 78 K. Calcule essa temperatura em:

a) graus Celsius (ºC)

b) graus Fahrenheit (ºF)