Termologia Flashcards
Temperatura
grau de agitação de moléculas
Calor
energia térmica em movimento
como o calor flui?
sempre do corpo de maior temperatura para o de menor temperatura
Equilíbrio térmico
dois ou mais corpos entram em equilíbrio térmico quando atingem a mesma temperatura. Assim, o fluxo de calor cessa.
comparação entre escalas termométricas
obs: revisar no caderno
regra do "mifi= mifi" M-I/F-I=M-i/F-I m=meio i=inicio f= final
Temperatura de fusão e ebulição da água em escala celsius
- fusão: 0
- ebulição: 100
temperatura de fusão e ebulição da água em farenheits
- fusão:32
- ebulição:212
temperatura de fusão e ebulição da água em kelvin
- fusão:273
- ebulição: 373
Fórmula de conversão das escalas termométricas
TC/5= TF-32/9=TK-273/5
Dilatação térmica
- fatores que influenciam no cálculo da dilatação térmica
- tamanho inicial
- material
- variação de temperatura
Dilatação Linear
deltaL= L0. alfa. deltaT
lâminas bimetálicas
maior o coeficiente de dilatação= maior dilatação ao aquecer=maior encolhimento ao resfriar
Dilatação superficial
beta= 2. alfa
Dilatação Volumétrica
gama= 3. alfa
Dilatação anômala da água
normalmente, ao aumentar a temperatura, aumenta-se a vibração das moléculas, e assim, aumenta-se o volume. No caso da água, ao aquecê-la de 0 até 4 graus celsius, há diminuição de seu volume, sendo esse um comportamento anômalo.
Dilatação dos líquidos
- deltaVrecipiente + deltaVaparente= deltaVlíquido
- coeficiente do líquido= coef. recipiente + coef. aparente
- deltaVlíquido= delta recipiente+ deltaVvapor
- dilatação aparente= o que transborda do líquido
Capacidade térmica
quantidade de calor necessária para variar a temperatura de um corpo em uma unidade ( geralmente um grau celsius ou kelvin)
“quantas calorias preciso para aumentar a temperatura em um grau?”
maior a capacidade térmica, mais difícil de esquentar
C= Q/deltaT C= m.c
Calor específico
quantidade de calor necessária para variar a temperatura de 1 grama de determinada substância.
c= C(capacidade térmica)/ massa
ou
c= Q/ M. deltaT
Quantidade de calor sensível
quantidade de calor que o corpo precisa para VARIAR A TEMPERATURA.
Q=m.c.t
Quantidade de calor latente
quantidade de calor que o corpo precisa para MUDAR DE ESTADO FÍSICO.
Q=m.L
mudanças de estado
1- Sólido para líquido
fusão
2- líquido para gasoso
vaporização
- Evaporação
- Ebulição
- Calefação
3- líquido para sólido
solidificação
4- gasoso para líquido
condensação
5- sólido diretamente para gasoso
sublimação
6- gasoso diretamente para sólido
ressublimação ou cristalização
Diagrama de fase
revisar no caderno
- ponto triplo: três estados da matéria coexistem
- ponto crítico: sobre a temperatura crítica, temperatura máxima até a qual é possível ter mudança de estado físico. Ou seja, após ser atingida, a substância existe apenas na forma de gás, mesmo que a pressão seja alterada.
Diagrama de fases para substâncias que aumentam de volume durante a fusão X Diagrama de fases para substâncias que diminuem de volume durante a fusão.
revisar a diferença no caderno
transmissão de calor
- condução
- convecção
- radiação ou irradiação
condução
- transferência de calor por vibração de molécula para molécula
- ocorre nos sólidos, líquidos e gases
- mais comum nos sólidos ( moléculas + próximas, condução facilitada)
convecção
- é a transferência de calor devido ao deslocamento de matéria
- o calor se propaga com a matéria devido à diferença de densidade
ex: ventiladores, refrigeradores, brisas…
radiação ou irradiação
- transferência de calor por ondas eletromagnéticas ( raios infravermelhos)
- radiação eletromagnética é absorvida e transformada em calor
ex: efeito estufa, garrafas térmicas
fluxo de calor
- o fluxo de calor é sempre do de maior pro de menor temperatura
- FC= qt. de calor/ tempo ( igual a potência)
- FC= K.A.deltaT/ L
A= área da secção
L= comprimento
Termodinâmica: trabalho
- expansão do gás= realização de trabalho
- T= P. DeltaV (T= força.deslocamento)
- T= nRDeltaT ( T= variação da energia interna)
- T= área de gráficos PxV
- expansão: gás realiza trabalho sobre o meio, trabalho positivo
- compressão: meio realiza trabalho sobre o gás, trabalho negativo
variação da energia interna
- ocorre apenas quando há variação de temperatura
- variação do volume é proporcional à variação de temperatura
- tudo o que acontece com produto (p.v), acontece com a temperatura e com a energia interna
exemplo: se p.v diminui, significa que a temperatura diminui e, consequentemente, a energia interna
deltaU= variação da energia cinética
deltaU=3/2.n.r.t
primeira lei da termodinâmica
- também conhecida como “lei da conservação de energia”, ou seja, toda energia que chega em forma de calor, será usada para alguma coisa
- ao oferecer energia ao gás ele expande e/ou esquenta
Q= T+ DeltaU "quantidade de energia fornecida é igual ao trabalho (expansão) + variação da energia interna ( geralmente temperatura), pois energia não se perde" #cuidado: sempre manter todas as variáveis na mesma medida (joule ou caloria)
exemplo; se forem fornecidos 10J de energia(calor) para um gás, e ele usar 7J para variar sua energia interna, sobrarão 3J para realização de Trabalho
segunda lei da termodinâmica
- o calor flui do corpo de maior pro de menor temperatura
- a entropia de um sistema fechado tende SEMPRE a aumentar
- nenhuma máquina térmica, operando em ciclos, terá rendimento de 100%, não existe, em hipótese alguma, um motor que transforme too o calor em trabalho (parte mais importante da segunda lei)
obs: se um sistema for reversível, a entropia é constante
transformações cíclicas
- ciclo no sentido HORÁRIO: trabalho positivo (motores)
- ciclo no sentido ANTI-HORÁRIO: trabalho negativo
- o trabalho de um ciclo é numericamente igual a área interna do gráfico PxV
- como nos ciclos a temperatura final sempre acaba igual a temperatura inicial, a variação de energia interna é NULA
transformações cíclicas
- ciclo no sentido HORÁRIO: trabalho positivo (motores)
- ciclo no sentido ANTI-HORÁRIO: trabalho negativo 9 refrigerador)
- o trabalho de um ciclo é numericamente igual a área interna do gráfico PxV
- como nos ciclos a temperatura final sempre acaba igual a temperatura inicial, a variação de energia interna é NULA
máquinas térmicas
- motores: fonte quente ( fornece calor/energia) -----> motor realiza trabalho-----> o que não é utilizado na realização de trabalho é "jogado fora" na fonte fria - Qq= T+ Qf Qq=fonte quente (calor fornecido) Qf= fonte fria (energia/calor jogado fora, perda T= trabalho (energia útil)
- refrigeradores:
a geladeira retira calor da parte de dentro e joga para fora
ao fornecer energia (trabalho) age no compressor ( parte quente da geladeira, compressor faz com que gás sofra condensação, ou seja, passe do estado gasoso para o líquido, um processo exotérmico) o líquido condensado vai até a válvula , que libera a pressão, fazendo com que o líquido condensado vaporize, processo endotérmico) gerando vapor para ser comprimido e novamente, ou seja, gerando meio de liberar energia(calor) de dentro da geladeira
rendimento (n)
- para motores
- o rendimento é a razão entre a energia útil e a energia total recebida
- n= T/Qq
- n= 1- Qf/Qq (Qf é sempre menor, então sempre menor/maior)
- n= 1- Tf/Tq (temperaturas)
eficiência (e)
- para refrigeradores
- também é a razão entre energia útil e energia total recebida
- e=Qq/ T
Qq pois o útil para o refrigerador é a retirada de calor e T pois é energia consumida
ciclo de carnot
- 4 transformações: 2 isotérmicas e 2 adiabáticas
- seguindo esse ciclo, uma máquina operaria em rendimento máximo ( máximo, mas nunca 100%)
- sentido horário
expansão isotérmica—> expansão adiabática—> compressão isotérmica—> expansão adiabática - para carnot:
Qq/Qf= Tq/Tf
portanto,
n= 1- Tf/Tq da mesma forma que n= 1- Qf/Qq
cuidado: sempre deixar as temperaturas em mesma escala ( preferencialmente usar kelvin)
OLHAR GRÁFICO NO CADERNO
ciclo de otto
- 4 transformações: 2 isométricas e 2 adiabáticas
- sentido anti-horário
compressão adiabática—-> aumento de pressão sem alteração no volume—> expansão adiabática —-> diminuição de pressão em volume constante
OLHAR GRÁFICO NO CADERNO
