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terça-feira, 10 de julho de 2007

termologia

DIFERENÇA ENTRE TEMPERATURA E CALOR

- Introdução:


A termologia (termo = calor, logia = estudo) é o ramo da física que estuda o calor e seus efeitos sobre a matéria. Ela é o resultado de um acúmulo de descobertas que o homem vem fazendo desde a antigüidade, sendo que no século XIX atinge o seu clímax graças a cientistas como Joule, Carnot, Kelvin e muitos outros.

Durante esta e as próximas páginas procuraremos introduzir os conceitos de temperatura e calor, bem como os vários efeitos que este último impõe aos corpos tais como mudança de estado e dilatação.

- Temperatura e Calor:

Temperatura : As partículas constituintes dos corpos estão em contínuo movimento. Entende-se temperatura como sendo uma grandeza que mede o estado de agitação das partículas de um corpo, caracterizando o seu estado térmico.

Calor : É uma forma de energia em transito de um corpo de maior temperatura para outro de menor temperatura.



Estabeleceu-se como unidade de quantidade de calor a caloria (cal).

Denomina-se caloria (cal) a quantidade de calor necessária para aumentar a temperatura de um grama de água de 14,5ºC a 15,5ºC, sob pressão normal.

No Sistema Internacional de unidades a unidades de quantidade de calor é o Joule (J). A relação entre a caloria e o Joule é: 1 cal = 4,186 J. Podemos utilizar também um múltiplo de caloria chamado quilocaloria.

1Kcal = 1000 cal

Equilíbrio térmico : Dois corpos, com temperaturas iniciais diferentes, postos em contato, depois de certo tempo atingem a mesma temperatura. Esse estado final chama equilíbrio térmico.

OBS.: Dois corpos que estejam em equilíbrio térmico com um terceiro estão em equilíbrio tércico entre si.


TERMÔMETROS E ESCALAS TERMOMÉTRICAS


Termômetro é um aparelho que permite medir a temperatura dos corpos.



- Uma escala termométrica corresponde a um conjunto de valores numéricos onde cada um desses valores está associado a uma temperatura.

Para a graduação das escalas foram escolhidos, para pontos fixos, dois fenômenos que se reproduzem sempre nas mesmas condições: a fusão do gelo e a ebulição da água, ambos sob pressão normal.

1 o . Ponto Fixo: corresponde à temperatura de fusão do gelo, chamado ponto do gelo.

2 o . Ponto Fixo: corresponde à temperatura de ebulição da água, chamado ponto de vapor.



O intervalo de 0ºC a 100ºC e de 273K a 373K é dividido em 100 partes iguais e cada uma das divisões corresponde a 1ºC e 1K, respectivamente. Na escala Fahrenheit o intervalo de 32ºF a 212ºF é dividido em 180 partes.

A escala Fahrenheit é usada, geralmente, nos países de língua inglesa. A escala Kelvin é chamada escala absoluta de temperatura.

- Equação Termométrica:

Podemos relacionar a temperatura de um corpo com a propriedade termométrica através da função de 1 o . grau: t = aG + b

Em que: a e b são constantes e a ¹ 0.

G é a grandeza termométrica.

t é a temperatura.

Essa função é denominada equação termométrica.

Exemplo: Num termômetro de mercúrio a altura da coluna líquida é de 4cm e 29cm, quando a temperatura assume os valores 10ºC e 60º C, respectivamente.

• Qual a equação termométrica desse termômetro na escala Celsius?

• Qual a temperatura quando a coluna de mercúrio atingir altura de 15cm?



Resolução:



t = 4G - 16

• Quando G = 15cm, temos:

t = 4G - 16 ==> t = 4 . 15 - 16

t = 44ºC

- Relações entre as escalas:

Supondo que a grandeza termométrica seja a mesma, podemos relacionar as temperaturas assinaladas pelas escalas termométricas da seguinte forma:




Exemplo: Transformar 35ºC em ºF.



F = 95ºF

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