CINCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS FSICA Ensino

CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS - FÍSICA Ensino Médio, 2ª Série CONCEITO DE TEMPERATURA E CALOR

Física, 2° ano Conceito de Temperatura e Calor TERMOLOGIA É a parte da física que estuda os fenômenos relativos ao aquecimento, ao resfriamento ou às mudanças de estado físico em corpos que recebem ou cedem energia. Temperatura e Calor são objetos de estudo da Termologia.

Física, 2° ano Conceito de Temperatura e Calor TEMPERATURA Temperatura é a grandeza física associada ao estado de movimento ou à agitação das partículas que compõem os corpos (1). Moléculas muito agitadas = Temperatura alta. Moléculas pouco agitadas = Temperatura baixa.

Física, 2° ano Conceito de Temperatura e Calor MEDIÇÃO DE TEMPERATURA O termoscópio foi o primeiro instrumento construído para medir a temperatura, em 1597 por Galileu Galilei. Consiste em um bulbo cheio de ar, provido de um tubo imerso em um recipiente contendo um líquido. Quando o ar aquece a pressão aumenta e o líquido desce. Imagem: Galilean thermoscope. Reproduction of the Institute and Museum for the History of Science of Florence. Source: Photo of Franca Principe - IMSS Florence. / Max Planck Institute for the History of Science / Berlin Declaration on Open Access to Knowledge in the Sciences and Humanities.

Física, 2° ano Conceito de Temperatura e Calor TERMÔMETROS Todo dispositivo usado para medir temperatura é chamado de termômetro. Há vários tipos de termômetros. Os mais comuns são: Ø Termômetro clínico; Ø Termômetro de lâmina bimetálica; Ø Termômetro a gás; Ø Termômetro de rua.

Física, 2° ano Conceito de Temperatura e Calor Termômetro Clínico Tem por finalidade medir a temperatura do corpo humano, por . Imagem: Menchi / GNU Free Documentation License isso indica valores entre 35 °C e 42 °C.

Física, 2° ano Conceito de Temperatura e Calor Termômetro de Lâmina Bimetálica É utilizado para avaliar a temperatura em ambientes fechados, Imagem: 1 -1111 / GNU Free Documentation License como fornos e câmaras frigoríficas.

Física, 2° ano Conceito de Temperatura e Calor Termômetro a Gás É utilizado para medir baixas temperaturas. É muito usado em laboratórios de pesquisa. Imagem: Kuroisam / Public Domain. (Tradução Nossa).

Física, 2° ano Conceito de Temperatura e Calor Termômetro de Rua É utilizado para registrar a temperatura do ar no local. Consiste em um circuito elétrico no interior de um relógio digital, que Imagem: ŠJů / Creative Commons Attribution-Share Alike 3. 0 Unported. capta a temperatura do ambiente.

Física, 2° ano Conceito de Temperatura e Calor EQUILÍBRIO TÉRMICO Todos os corpos, sempre que possível, tendem a ir espontaneamente para o mesmo estado térmico. Portanto: “Dois ou mais sistemas físicos estão em equilíbrio térmico entre si quando suas temperaturas são iguais” (2).

Física, 2° ano Conceito de Temperatura e Calor Imagem: SEE-PE, redesenhado a partir de imagem de Autor Desconhecido. As partículas da água “quente” fornecem parte de sua energia de agitação para as partículas da água “fria” e vice-versa. A troca de energia só é interrompida quando o equilíbrio térmico é atingido.

Física, 2° ano Conceito de Temperatura e Calor CALOR Calor é a transferência de energia de um objeto ou sistema para outro, em razão, exclusivamente, da diferença de temperatura entre eles.

Física, 2° ano Conceito de Temperatura e Calor TEORIA DO CALOR COMO SUBST NCIA (CALÓRICO) No século XVIII, o calor era considerado uma espécie de substância invisível ou um tipo de fluido. Segundo essa teoria, a substância “calor” ou “calórico” apresentava características especiais: Ø penetrava facilmente na matéria; Ø era atraída pela matéria; Ø não podia ser criada nem destruída; Ø não possuía massa.

Física, 2° ano Conceito de Temperatura e Calor A teoria do calórico se tornou obsoleta, quando não conseguiu explicar o aquecimento provocado por atrito entre dois objetos, Imagem: Lubyanka / Creative Commons Attribution-Share Alike 3. 0 Unported. como um esfregar de mãos , por exemplo.

Física, 2° ano Conceito de Temperatura e Calor AS UNIDADES DE MEDIDA DO CALOR A unidade oficial de calor no Sistema Internacional de Unidades (SI) é o Joule (J). No entanto, na resolução de problemas de troca de calor, dá-se preferência, por razões históricas, à unidade caloria (cal). 1 cal = 4, 18 J

Física, 2° ano Conceito de Temperatura e Caloria é quantidade de calor que 1 grama de água pura deve receber, sob pressão normal, para que sua temperatura seja elevada de 14, 5 °C para 15, 5 °C. A unidade múltipla quilocaloria (kcal) também é muito usada na medida de quantidade de calor. 3 cal 1 kcal = 1 000 cal = 10

Física, 2° ano Conceito de Temperatura e Calor PROCESSOS DE PROPAGAÇÃO DO CALOR A mudança da energia térmica da região de maior temperatura para a de menor temperatura pode ser processada de três maneiras distintas: ü condução; ü convecção; ü Irradiação.

Física, 2° ano Conceito de Temperatura e Calor CONDUÇÃO TÉRMICA É o processo de propagação de calor, no qual a energia térmica passa de partícula em um meio. Condução de calor através de uma barra de metal. Imagem: Clive M. Countryman / Forest Service - United States Department of Agriculture / U. S. Public Domain.

Física, 2° ano Conceito de Temperatura e Calor CONDUTORES E ISOLANTES TÉRMICOS Condutores térmicos são materiais nos quais o processo de condução do calor é acentuado. Imagem: grongar / Creative Commons Attribution 2. 0 Generic. Exemplo: os metais.

Física, 2° ano Conceito de Temperatura e Calor Isolantes térmicos são materiais nos quais ocorre pouca ou nenhuma transmissão de calor. Imagem: Eurritimia / Creative Commons Attribution-Share Alike 2. 0 Unported. Imagem: przykuta / Creative Commons Attribution-Share Alike 3. 0 Unported. Exemplos: madeira e isopor.

Física, 2° ano Conceito de Temperatura e Calor CONVECÇÃO TÉRMICA É o processo de propagação de calor, no qual a energia térmica se propaga pela movimentação de massas líquidas ou gasosas, que alteram suas posições no meio devido à diferença de densidade.

Física, 2° ano Conceito de Temperatura e Calor A transferência de energia por convecção, só ocorre em materiais fluidos (líquidos ou gases). É um fenômeno cíclico, no qual formam-se correntes de convecção, ou seja, o fluido (ar ou água) mais quente tende a subir e o mais frio tende a descer.

Física, 2° ano Conceito de Temperatura e Calor A refrigeração dos alimentos em refrigeradores domésticos, assim como o aquecimento da água em uma chaleira Imagem: SEE-PE, redesenhado a partir de imagem de Autor Desconhecido. acontecem por correntes de convecção. Imagem: Oni Lukos / GNU Free Documentation License

Física, 2° ano Conceito de Temperatura e Calor As brisas que ocorrem nas regiões litorâneas podem ser explicadas pela existência de correntes de convecção (3). Imagem: Yue Guan / Creative Commons Attribution-Share Alike 3. 0 Unported. (Tradução Nossa).

Física, 2° ano Conceito de Temperatura e Calor IRRADIAÇÃO TÉRMICA É o processo de propagação de calor em que a energia térmica se propaga sob a forma de ondas eletromagnéticas. A energia chega até o indivíduo, por um tipo de radiação que se propaga tanto na matéria, como no vácuo.

Física, 2° ano Conceito de Temperatura e Calor A energia do Sol, que viaja no vácuo e aquece o nosso planeta, Imagem: SEE-PE, redesenhado a partir de imagem de Autor Desconhecido. é transmitida por irradiação térmica. Imagem da terra: Heikenwaelder Hugo, Austria / Creative Commons Attribution-Share Alike 2. 5 Generic.

Física, 2° ano Conceito de Temperatura e Calor Alguns materiais como o vidro e o plástico dificultam a passagem da radiação térmica (forma de transmissão do calor por meio de radiação eletromagnética), mas permitem a passagem da luz, por isso a maioria das estufas possuem cobertura de vidro ou de plástico. Imagem: Joseolgon / Creative Commons Attribution-Share Alike 3. 0 Unported.

Física, 2° ano Conceito de Temperatura e Calor EFEITO ESTUFA A presença de vapor de água e gás carbônico faz a atmosfera reter grande parte das ondas emitidas pelos objetos da superfície terrestre. Esse efeito é fundamental para que a Terra tenha uma temperatura média adequada.

Física, 2° ano Conceito de Temperatura e Calor A preocupação dos cientistas é porque as atividades humanas estão aumentando muito esse efeito. Então, de um fenômeno benéfico e essencial, o efeito estufa poderá se tornar catastrófico.

Imagem: SEE-PE, redesenhado a partir de imagem de Autor Desconhecido / http: //geographicae. wordpress. com/2007/05/08/o-efeito-de-estufa-ii/ Imagem da terra: Heikenwaelder Hugo, Austria / Creative Commons Attribution-Share Alike 2. 5 Generic. Física, 2° ano Conceito de Temperatura e Calor

Física, 2° ano Conceito de Temperatura e Calor DIFERENÇA ENTRE TEMPERATURA E CALOR Temperatura é a medida do grau de agitação das moléculas de um sistema. Calor é a forma de transferir energia de um corpo ou sistema para outro.

Física, 2° ano Conceito de Temperatura e Calor LEMBRANDO A propagação do calor pode ocorrer por três processos: condução, convecção e irradiação. Ø A condução acontece, em geral, nos sólidos. Ø A convecção predomina nos líquidos e gases, através de correntes de convecção. Ø A irradiação ocorre pela radiação; não é necessária a presença da matéria.

Tabela de Imagens Slide 4 Autoria / Licença Link da Fonte Galilean thermoscope. Reproduction of the http: //www. mpiwg. Institute and Museum for the History of Science berlin. mpg. de/en/research/projects/DEPT 1_Vall of Florence. Source: Photo of Franca Principe - eriani. IMSS Florence. / Max Planck Institute for the Galileo. Engineer/MV_GE_Col_Img_03. jpg/show. I History of Science / Berlin Declaration on Open mage Access to Knowledge in the Sciences and Humanities 6 Menchi / GNU Free Documentation License http: //commons. wikimedia. org/wiki/File: Clinical _thermometer_38. 7. JPG 7 1 -1111 / GNU Free Documentation License http: //commons. wikimedia. org/wiki/File: 20050 501_1315_2558 -Bimetall. Zeigerthermometer. jpg 8 Kuroisam / Public Domain. http: //commons. wikimedia. org/wiki/File: Termo metro. De. Gas. png 9 ŠJu / Creative Commons Attribution-Share Alike http: //commons. wikimedia. org/wiki/File: Prosek, 3. 0 Unported. _displej_%C 4%8 Dasu_a_teploty_a_kamera, _tep lota. jpg 11 SEE-PE Acervo SEE-PE 14 Lubyanka / Creative Commons Attribution-Share http: //commons. wikimedia. org/wiki/File: Massa Alike 3. 0 Unported. ge-hand-4. jpg 18 Clive M. Countryman / Forest Service - United http: //commons. wikimedia. org/wiki/File: Cup_fo States Department of Agriculture / U. S. Public r_Heat_Conduction_2010 -08 -17. png Domain. Data do Acesso 09/03/2012 09/03/2012

Tabela de Imagens Slide Autoria / Licença Link da Fonte 19 grongar / Creative Commons Attribution 2. 0 http: //commons. wikimedia. org/wiki/File: Bain. Generic. marie. jpg? uselang=en 20 a przykuta / Creative Commons Attribution-Share http: //commons. wikimedia. org/wiki/File: SMBL_l Alike 3. 0 Unported. yzki_p. jpg 20 b Eurritimia / Creative Commons Attribution-Share http: //www. flickr. com/photos/26631758@N 00/ Alike 2. 0 Unported. 4248143211/ 23 a SEE-PE Acervo SEE-PE 23 b Oni Lukos / GNU Free Documentation License http: //commons. wikimedia. org/wiki/File: Convec tion. gif 24 Yue Guan / Creative Commons Attribution-Share http: //commons. wikimedia. org/wiki/File: Diurnal Alike 3. 0 Unported. _wind_change_in_coastal_area. png 26 a SEE-PE, redesenhado a partir de imagem de Acervo SEE-PE Autor Desconhecido. 26 b Heikenwaelder Hugo, Austria / Creative http: //commons. wikimedia. org/wiki/File: Celestia Commons Attribution-Share Alike 2. 5 Generic. _earth 2. jpg 27 Joseolgon / Creative Commons Attribution-Share http: //commons. wikimedia. org/wiki/File: Braga_ Alike 3. 0 Unported. Pedagogical_Farm_Estufa. jpg 30 a SEE-PE, redesenhado a partir de imagem de Acervo SEE-PE a partir de Autor Desconhecido / http: //commons. wikimedia. org/wiki/File: Earthhttp: //geographicae. wordpress. com/2007/05/08 Erde. jpg. /o-efeito-de-estufa-ii/ 30 b Heikenwaelder Hugo, Austria / Creative http: //commons. wikimedia. org/wiki/File: Celestia Commons Attribution-Share Alike 2. 5 Generic. _earth 2. jpg Data do Acesso 09/03/2012 09/03/2012 19/03/2012