Aula Física 2 - Calor e a 1ª Lei da Termodinânica Halliday 10ª Edição

1. Aula 6: Temperatura, Calor e 1a
Lei da
Termodinâmica
Prof. Dr. Agnaldo José dos Santos
UFAL/Campus do Sertão
Eng. Civil e Eng. de Produção
Física 2 - Aula 6 - Temperatura, Calor e 1a Lei da Termodinâmica - 2022-1
Livro: Halliday - Vol. 2 - 9ªe 10ªEd.
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2. Tópicos da Aula
1 Temperatura, Calor e 1a Lei da Termodinâmica - Introdução
2 Temperatura e termômetros
3 Dilatação térmica
4 Absorção de calor
5 A primeira lei da termodinâmica
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3. Tópicos da Aula
1 Temperatura, Calor e 1a Lei da Termodinâmica - Introdução
2 Temperatura e termômetros
3 Dilatação térmica
4 Absorção de calor
5 A primeira lei da termodinâmica
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4. Tópicos da Aula
1 Temperatura, Calor e 1a Lei da Termodinâmica - Introdução
2 Temperatura e termômetros
3 Dilatação térmica
4 Absorção de calor
5 A primeira lei da termodinâmica
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5. Tópicos da Aula
1 Temperatura, Calor e 1a Lei da Termodinâmica - Introdução
2 Temperatura e termômetros
3 Dilatação térmica
4 Absorção de calor
5 A primeira lei da termodinâmica
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6. Tópicos da Aula
1 Temperatura, Calor e 1a Lei da Termodinâmica - Introdução
2 Temperatura e termômetros
3 Dilatação térmica
4 Absorção de calor
5 A primeira lei da termodinâmica
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7. Tópicos da Aula
1 Temperatura, Calor e 1a Lei da Termodinâmica - Introdução
2 Temperatura e termômetros
3 Dilatação térmica
4 Absorção de calor
5 A primeira lei da termodinâmica
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8. 1- Temperatura, Calor e 1a Lei da Termodinâmica - Introdução
Problema Motivação
Qual a importância da Física Termodinâmica para o engenheiro?
Este capítulo, Temperatura, Calor e 1a Lei da Termodinâmica, é
importante para os cursos de Engenharia Civil e Engenharia de
Produção?
O você entende por temperatura zero absoluto?
O você entende por dilatação térmica?
A temperatura é uma das sete grandezas fundamentais do SI
(Escala Kelvin)
A Termodinâmica explica teoria de expansão do universo através
de seu resfriamento de 1039K para 3k
Tecnologia de refrigeradores permite conservar alimentos por
longos períodos
Etc.
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9. Tópicos da Aula
1 Temperatura, Calor e 1a Lei da Termodinâmica - Introdução
2 Temperatura e termômetros
3 Dilatação térmica
4 Absorção de calor
5 A primeira lei da termodinâmica
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10. 2- Temperatura e termômetros
Lei Zero da Termodinâmica
Conceito de temperatura
A temperatura é uma das
grandezas fundamentais do SI
e está relacionada às nossas
sensações de quente e frio. É
medida com um termômetro,
instrumento que contém uma
substância com uma
propriedade mensurável,
como comprimento ou
pressão, que varia de forma
regular quando a substância
se torna mais quente ou mais
fria.
Lei Zero ou Anti Primeira Lei
Quando são postos em
contato, um termômetro e um
objeto, ambos entram em
equilíbrio térmico após certo
tempo. Se dois corpos A e B
estão separadamente em
equilíbrio térmico com um
terceiro corpo T (o
termômetro), então A e B
estão em equilíbrio térmico
entre si.
Lei Zero da Termodinâmica.
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11. 2- Temperatura e termômetros
O ponto triplo da água
Escala termométrica
Ponto triplo da água (T3). A
água, o gelo e o vapor da
água podem coexistir, em
equilíbrio térmico, para
apenas um conjunto de
valores de pressão e
temperatura.
Ponto triplo da água
T3 = 273, 16K = 0, 01o
C (1)
p = 611Pa (2)
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12. 2- Temperatura e termômetros
O ponto triplo da água
Escala termométrica
Para criar uma escala de
temperatura, escolhemos um
fenômeno térmico reprodutível
e, arbitrariamente, atribuímos
a ele uma temperatura.
Optamos pelo ponto triplo da
água (T3). A água, o gelo e o
vapor da água podem
coexistir, em equilíbrio
térmico, para apenas um
conjunto de valores de
pressão e temperatura.
T3 = 273, 16K (3)
T = (273, 16K )
lim
gás→0
p
p3
(4)
Termômetro de gás
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13. 2- Temperatura e termômetros
Escalas termométricas
Escala termométrica
TC = T − 273, 15K (5)
TF =
9
5
TC + 32o
(6)
Escalas termométricas
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14. Tópicos da Aula
1 Temperatura, Calor e 1a Lei da Termodinâmica - Introdução
2 Temperatura e termômetros
3 Dilatação térmica
4 Absorção de calor
5 A primeira lei da termodinâmica
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15. 3- Dilatação térmica
Dilatação linear
Dilatação linear
∆L = L0α∆T (7)
L = L0 + ∆L (8)
L = L0(1 + α∆T ) (9)
Dilatação volumétrica
∆V = V0β∆T (10)
V = V0 + ∆V (11)
V = V0(1 + β∆T ) (12)
β = 3α (13)
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16. Tópicos da Aula
1 Temperatura, Calor e 1a Lei da Termodinâmica - Introdução
2 Temperatura e termômetros
3 Dilatação térmica
4 Absorção de calor
5 A primeira lei da termodinâmica
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17. 4- Absorção de calor
Calor e temperatura
Medindo o calor
Calor é a energia trocada entre um
sistema e o ambiente devido a
uma diferença de temperatura.
1cal = 4, 1868J (14)
Q = C(Tf − Ti ) = C∆T (15)
C: capacidade térmica
Q = cm(Tf − Ti ) = cm∆T (16)
c: calor específico
Mudança de estado
Q = Lm (17)
L: Calor latente
Calor e temperatura
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18. Tópicos da Aula
1 Temperatura, Calor e 1a Lei da Termodinâmica - Introdução
2 Temperatura e termômetros
3 Dilatação térmica
4 Absorção de calor
5 A primeira lei da termodinâmica
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19. 4- A primeira lei da termodinâmica
Calor, trabalho e energia interna de um gás
Trabalho e energia interna
Trabalho realizado por um gás
W =
Z
dW =
Z Vf
Vi
pdV (18)
Variação da energia interna
de um gás
∆Eint = Eint,f − Eint,i (19)
Primeira lei da termodinêmica
∆Eint = Q − W (20)
ou
dEint = dQ − dW (21)
Processos termodinâmicos
Isobáricos, isotérmicos, isocóricos
ou isovolumétricos e adiabáticos
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20. Capítulo:Temperatura, Calor e a Primeira Lei da Termodinâmica
Tarefa obrigatória Responder as questões do livro
TAREFA OBRIGATÓRIA:
LEITURA DO CAPÍTULO: Temperatura, Calor e a Primeira Lei da
Termodinâmica
RESPONDER TODOS OS EXERCÍCIOS DO REFERIDO CAPÍTULO
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21. Agradecimentos
BONS ESTUDOS!
OBRIGADO!
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