DILATAÇÃO DOS LÍQUIDOS
-Só é possível a dilatação volumétrica, pois o líquido
está contido em um recipiente.
Ao aquecer o líquido, estaremos também aquecendo o
recipiente que vai dilatar juntamente com o líquido.
aparenterecipientereal VVV
DILATAÇÃO ANÔMALA DA ÁGUA
Quando aquecemos a água de 00C a 40c, o seu
volume diminui, se contraindo. A partir de 40C a
água volta a ter um comportamento normal, ou seja,
ao ser aquecida ela se dilata.
BR dist TQ 201140
Uma plataforma horizontal é sustentada por dois pilares verticais homogêneos feitos de metais diferentes, como mostra a figura abaixo.
O coeficiente de dilatação linear do pilar maior é α = 2,0 x 10−5 °C−1.
Para que a plataforma permaneça na horizontal, independente de variações não muito grandes de temperatura, o valor do coeficiente de dilatação linear, em °C−1, do pilar menor, deverá ser, aproximadamente,
(A) 1,0 x 10−5
(B) 2,0 x 10−5
(C) 3,0 x 10−5
(D) 4,0 x 10−5
(E) 5,0 x 10−5
INTRODUÇÃO
Quando um corpo recebe ou cede
calor, ocorre uma transformação:
variação de
temperatura ou mudança de estado
físico. No primeiro caso, dizemos que
se trata de calor sensível e, no
segundo, calor latente.
É a parte da Termologia que estuda a
quantidade de calor recebida ou perdida por
um corpo.
• Energia Térmica:
Quando é analisado microscopicamente um corpo nos
estados sólido, líquido e gasoso, nota-se que:
• No estado sólido, as partículas que constituem o
corpo possuem uma grande vibração em torno de
sua posição;
• No estado líquido, as partículas, além de
vibrarem, apresentam movimento de translação no
interior do líquido;
• No estado gasoso, as partículas, além de
vibrarem intensamente, também transladam com
grande velocidade no interior da massa gasosa.
Conclui-se, assim, que: As partículas que constitui os corpos possuemenergia de agitação. Esta energia de agitação das partículas do corpoé chamada de energia térmica.
Condução Térmica
Definição:
Propagação de calor em que a energia térmica
é transmitida de partícula para partícula;
não há transporte das partículas;
há somente transmissão de energia térmica.
33
Condutores Térmicos
São aqueles que possuem elevado coeficiente de
condutibilidade térmica.
Ou seja, são materiais que conduzem calor com
facilidade.
Ex.: Os metais são excelentes condutores.
34
Isolantes Térmicos
Ao contrário dos condutores, os isolantes
conduzem muito pouco calor.
Ex.: O ar, a neve
35
Convecção Térmica
Definição:
É um processo de transmissão em que a energia
térmica é propagada mediante o transporte de
matéria;
há deslocamento de partículas;
só acontece em fluidos, ou seja, em líquidos e gases.
Irradiação Térmica
Definição:
A Irradiação é a transmissão de energia, sem que
haja contato físico entre eles;
Essa transmissão ocorre por meio dos
denominados raios infravermelhos, que são ondas
eletromagnéticas.
• Calor é uma forma de energia em trânsito que passa, de maneira espontânea, do corpo de maior temperatura para o de menor temperatura.
• Exemplo: Em um tanque com água a temperatura de 25ºC, foi introduzido uma bloco de aço a 130ºC. Minutos depois, notou-se que o bloco foi se esfriando e a água se aquecendo até ocorrer um equilíbrio térmico.
• Obs.: O que aconteceu com a água para elevar sua temperatura? E quem forneceu energia?
Define-se Caloria como sendo a quantidade de calornecessária para que um grama de água pura, sobpressão normal, tenha sua temperatura elevada de14,5ºC para 15,5ºC.
A unidade de calor, no SI, é o Joule (J);
Ainda se usa bastante a caloria (cal).
1cal = 4,186 J
CAPACIDADE TÉRMICA E
CALOR ESPECÍFICO
Definimos capacidade térmica C de
um corpo como sendo a quantidade
de calor necessária por unidade de
variação de temperatura do corpo:
Continuação...
A capacidade térmica C é uma
característica do corpo e não da substância.
Assim, diferentes blocos de chumbo têm
diferentes capacidades térmicas, apesar de
serem de mesma substância (chumbo).
Da definição de capacidade térmica
podemos obter as suas unidades de
medida:
Continuação...
Quando considerarmos acapacidade térmica da unidade de massatemos o calor específico c da substância
considerada:
Continuação...
Calor específico c é uma característicada substância e não docorpo. Assim, cada substância tem o seucalor específico, diferentes blocos dechumbo têm o mesmo calor específico, poissão de mesma substância.
As unidades mais usadas de calorespecífico são:
EQUAÇÃO FUNDAMENTAL
DA CALORIMETRIA
A quantidade de calor sensívelrecebida ou cedida por um corpo, em função da variação de temperatura, pode ser expressa da seguinte forma:
PRINCÍPIO FUNDAMENTAL DA
CALORIMETRIA – EQUILÍBRIO
TÉRMICO
Se vários corpos, no interior de um recipiente
isolado termicamente, trocam calor, os de maior
temperatura cedem calor aos de
menor temperatura, até que se estabeleça o
equilíbrio térmico.
A soma algébrica dos calores trocados é igual a
zero:
Quantidade de calor latenteQuantidade de energia térmica recebida ou
cedida por um corpo, para exclusivamente
mudar de estado físico.
Unidade
1 cal = 4,18 J
(S.I) J/kg
(prática) cal/g
L > 0 – absorve calor durante a mudança
L < 0 – cede calor durante a mudança
Q = M . L
Petrobras 2012 TPP prova 48 Na figura, está representado um trocador de calor do tip casco/tubo.
Tanto o fluido interno quanto o externo é a água, e
as temperaturas são, respectivamente, t1 = 25 ºC; t2 = 35 ºC e T1 = 80 ºC. Se a razão entre a vazão volumétrica das correntes frias e quentes é de 2:1, qual a redução de temperatura da corrente quente?
(A) 60 ºC
(B) 40 ºC
(C) 20 ºC
(D) 10 ºC
(E) 5 ºC