O documento discute conceitos fundamentais de termodinâmica e calor, incluindo: 1) Temperatura como medida da agitação molecular; 2) Dilatação e contração térmicas de sólidos e líquidos em resposta à variação de temperatura; 3) Conceitos de calor, energia térmica e propagação do calor por condução, convecção e radiação.

1. Prof.: VanessaProf.: Vanessa
TERMOLOGIA
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Prof.: Vanessa Cardoso Ribeiro Leocádio

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CALOR
VARIAÇÃO DE
TEMPERATURA
DILATAÇÃO E
CONTRAÇÃO TÉRMICAS
SUPERFICIAL
VOLUMÉTRICA
LINEAR
SÓLIDOSLIQUIDOS
VOLUMÉTRICA
Energia térmica em trânsito.
Medida da agitação molecular.
Os corpos ao sofrerem variação na sua temperatura,
tem suas dimensões alteradas devido a variação na
agitação das moléculas.
Estuda a dilatação em apenas uma dimensão
(comprimento).
Estuda a dilatação em duas dimensões
(comprimento e largura).
Estuda a dilatação em três dimensões
(comprimento, largura e espessura).
Dilatação

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. .
.
Termostato Geladeiras, aparelhos de ar-condicionado, ferros de passar
roupa, disjuntores, etc. Todos possuem uma lâmina bimetálica que liga ou
desliga um circuito, ao atingir-se uma temperatura dada

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DILATAÇÃO ANOMALA DA ÁGUA

7. Prof.: Vanessa
Em geral, as substâncias se
dilatam ao serem
aquecidas. A água, porém,
apresenta comportamento
inverso no intervalo de
temperatura entre 0 ºC e 4
ºC, à pressão normal.
Um copo com agua e gelo, quando derreter o gelo
vai aumentar o volume de agua no copo?
Por que fala
que aumenta o
volume do mar
ao derreter
geleiras?

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Obelisco
Faz diferença a hora que abastece

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Temperatura: Medida da agitação molecular
Maior a temperatura = maior a energia cinética = maior velocidade
• Termometria – medida da temperatura
• Calorimetria – medir o calor

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Calor: Energia térmica em trânsito, devido a diferença de
temperatura. È a energia transferida entre dois sistemas como consequência de uma diferença
de temperatura existente entre eles. Portanto sem diferença de temperatura não há energia térmica
em transito, portanto não há calor
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Obs: O calor sempre flui
espontaneamente do corpo de maior
temperatura para o de menor
temperatura.
O calor é uma energia, pois pode ser
gerada por atrito

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Quando dizemos "estou
com calor" queremos, na
verdade, dizer "o ambiente
está com alta energia
térmica e está transferindo
mais energia térmica para
mim do que eu estou
habituado, e isso está
desconfortável".
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Por que o leite derrama?

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Lei zero da termodinâmica
Se A está em equilíbrio térmico com
B, e A também está em equilíbrio
térmico com C, podemos concluir
que B está em equilíbrio térmico
com C.A
B
A
C
B C
Equilíbrio térmico: temperaturas iguais.
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EQUILÍBRIO TÉRMICO
CALOR TEMPERATURA
CONDUÇÃO
CONVECÇÃO
RADIAÇÃO
TERMÔMETROS
GRANDEZAS
TERMOMÉTRICAS
ESCALAS
TERMOMÉTRICAS
ABSOLUTAS
NÃO ABSOLUTAS
FAHRENHEIT
KELVIN
PROPAGAÇÃO DE CALOR
Qualitativo
CELSIUS
Quantitativo
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Facilidade ou dificuldade com que o calor flui de um ponto a outro
do objeto.
Condutividade Térmica
• Qual a função do agasalho?
• Qual a função da chapa de ferro sobre o fogo?
• Qual a nossa sensação térmica ao pisarmos no azulejo e na
escada de madeira?
Nossa sensação térmica não é confiável:
o piso e a madeira estão na mesma
temperatura ambiente.
Dissipar ou não, rapidamente o
calor transferido
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Sensação térmica é a temperatura virtual ou a combinação da
temperatura com outros fatores meteorológicos, como o vento. Sensação
térmica está ligada à taxa de transferência de calor e, portanto, à
condutividade térmica do material ao qual o indivíduo está em contato.

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Isolantes térmicos:
objetos que
impedem um corpo
de trocas de calor
com o ambiente.
Exemplos: água, gelo,
ar, lã, isopor, vidro,
borracha, madeira,
serragem, etc.
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Ter uma casa com temperatura
agradável
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Ilha de calor: Fenômeno no qual as áreas centrais, mais transformadas, apresentam temperaturas
mais altas que as áreas periféricas
Causas: Fatores que aumentem a retenção de calor (maior absorção de radiação solar e menor quantidade
devolvida) e que atrapalhem a circulação dos ventos (poderiam diminuir a sensação térmica e dissipar os
poluentes).
Poluição atmosférica;
•Aumento do número de veículos;
•Retirada da vegetação;
•Aumento da área asfaltada;
•Construção de grandes edifícios.
As áreas menos transformadas, com maior cobertura vegetal, absorvem naturalmente a radiação solar e a
dissiparia pela evapotranspiração aliada aos ventos. Essa radiação repelida chega a maiores altitudes
atmosféricas, diminuindo a quantidade de calor em superfície. Processo que não ocorreria em centros
urbanizados porque os poluentes impedem essa dissipação.
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O fenômeno é conhecido como “trilha ou esteira de condensação” ou, em
inglês, ''contrails''. Geralmente, essas nuvens aparecem quando o avião está
em uma altitude acima de 8.000 metros e com uma temperatura externa
abaixo de -40ºC. Normalmente, a temperatura externa dos aviões quando
atingem grandes altitudes (acima de 8.000 metros) é bastante baixa, chegando
a -50ºC. Ao mesmo tempo, as turbinas das aeronaves produzem uma
descarga de gases quentes, com mais de 300ºC. Quando esses gases entram
em contato com o ar extremamente frio, o vapor de água se resfria
rapidamente e se condensa, formando pequenas gotas de água.
Com o movimento do avião, o resultado é uma fina nuvem, que pode ser longa
e duradoura ou curta e rápida, dependendo da umidade e da temperatura da
atmosfera. Quanto mais frio e úmido, maior e mais duradouro será o
rastro. Embora sejam constituídos, em sua grande maioria, por cristais de gelo,
as trilhas também podem conter outros elementos provenientes da exaustão
das aeronaves, como fuligem e dióxido de enxofre.
Os primeiros trilhos de condensação foram observados durante e logo após o
término da 1ª Guerra Mundial (1914-1918), quando os aviões finalmente
alcançaram altitudes necessárias para o fenômeno. Uma das primeiras
observações aconteceu em 1919, durante um voo em Munique, na Alemanha.
Na ocasião, a aeronave alcançou uma altitude de pouco mais de 9.200 metros.
Rastro do foguete

19. Prof.: Vanessa
Criogenia
É o estudo das baixas temperaturas.
Ela pesquisa as técnicas de obtenção das
temperaturas muito baixas e o
comportamento dos elementos e materiais
nessas condições.
Surgiu na virada do séc XX, quando se
conseguiu a liquefação do ar atmosférico e a
separação de seus componentes por
destilação fracionada. A indústria alimentícia
passou a usar dois desses gazes
criogênicos: o dióxido de carbono(gelo
seco)(conservação de alimentos- carrinho de
sorvete) e o nitrogênio(temperaturas baixas –
conservação de embriões)

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REGELO DE TYNDALL
Qual a explicação? A curva de fusão da água permite-nos uma rápida explicação: mantida constante a
temperatura do bloco, um aumento na pressão sobre o gelo em contato com o fio faz com que este se funda.
O fio pode então descer um pouco. Cessada a pressão adicional sobre a água esta volta a solidificar-se, unindo
novamente as duas partes do bloco. Isso acontece sucessivamente até que o fio atravesse totalmente o bloco,
sem dividi-lo.
Porque a lâmina dos patins é muito fina e exerce
uma grande pressão sobre o gelo, fazendo com
que o mesmo derreta a uma temperatura menor
que a sua temperatura de fusão devido à maior
pressão. A cama de gelo logo abaixo dos patins
vira "água" e é possíve deslizar. Cessada a
pressão, o gelo volta a "congelar".

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CRIOSCOPIA ou criometria
É uma propriedade coligativa que ocasiona a diminuição na temperatura de congelamento do
solvente. É provocado pela adição de um soluto não-volátil em um solvente. Esta relacionado com o ponto
de solidificação (PS) das substâncias.
Em países onde o inverno é muito rigoroso, adiciona-se sal nas estradas para provocar a diminuição
da temperatura de congelamento da água, evitando que se forme gelo.
Nos carros, é comum adicionar um anticongelante nos radiadores, o etilenoglicol. Esta substância em solução
com a água diminui a temperatura de congelamento para -37°C.
Geleiras ou glaciares- sob pressão
e metamorfismo do "sedimento"
neve, temos a formação de gelo
duro e espesso da qualidade de
uma rocha,
Esta propriedade também explica porque
grande parte da água do mar não congela a
0°C. A imensa quantidade de sal dissolvida nos
mares e oceanos faz com que o seu ponto de
congelamento diminua.

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Por que a garrafa fica
suada?
A superfusão ou super-resfriamento consiste em resfriar um líquido abaixo da seu
ponto de fusão sem que ele passe para o estado sólido. Ele é explicado admitindo
que o líquido superfundido se encontre em um estado de equilíbrio dito meta-estável
(instável). Esta explicação é justificada pelo fato de qualquer perturbação produz a
solidificação do líquido sobrefundido

23. Prof.: Vanessa
Propagação do calor
O calor se propaga
espontaneamente
de um corpo de
maior temperatura
para outro, de
menor temperatura.
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24
Condução térmica
É o processo de propagação do calor em que uma região de
maior temperatura transmite o calor para as regiões vizinhas,
de menor temperatura.
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ᶲ=
𝑘.𝐴.∆𝜃
𝑙
Precisa de meio
material
Sem transporte
de matéria

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Ocorre nos fluídos com o deslocamento de
partículas. Não ocorre no vácuo. Ocorre somente
nos líquidos e gases
Convecção térmica
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Precisa de meio material
Com transporte de matéria

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Brisa litorânea Brisa Terrestre
R$ 2.350,00
Aquecedor solar caseiro
Garrafa pet
Latinha
cano
Transparente- água ambiente
Vermelha –água quente
Azul-água fria
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Barco vela

27. Prof.: Vanessa
(IR)Radiação térmica ou infravermelho
É o processo de propagação do calor por emissão de
radiação infravermelha. Quando o calor é transmitido por
ondas eletromagnéticas. Única que ocorre no vácuo.
Não precisa de meio material
Através do eletromagnetismo
Corpo negro
é um objeto que absorve e emite
na mesma a radiação
eletromagnética
Veremos melhor em física moderna

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A Termografia Infravermelha
computadorizada é uma técnica recente que
capta mínimas alterações da temperatura
superficial da pele e processa essas informação em
imagens de alta resolução. As doenças
musculoesqueléticas, neurológicas e vasculares
estão associadas a alterações térmicas cutâneas,
especialmente as patologias relacionadas com
processos álgicos. É um exame que diagnostica,
estima a magnitude da lesão e da dor e controla a
evolução da doença e a resposta aos
medicamentos e à fisioterapia.
Pode ser usado em crianças e gravidas
Pode descobrir de 5 a 10 anos antes de uma
mamografia, um ultrassom e a ressonância
magnética
Detecção de doenças assintomáticas
Medicina esportiva

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GARRAFA TÉRMICA: evitar as propagações de calor.
• faces espelhadas evitam a radiação
• o vácuo evita a condução e a convecção
• uma camada de plástico para proteger de quebrar as demais camadas
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Ventos na camada de circulação geral da atmosfera, existe outros fatores que
influenciam o vento em camadas mais próximas a superfície
o vento surge devido ao
aquecimento desigual da
superfície da Terra o qual provoca
gradientes de pressão que são
responsáveis pelos movimentos
de massa de ar.
Nas regiões próximas:
• a linha do Equador, onde o ar é mais aquecido = menos denso, esse ar tende a subir.
• aos Pólos, onde o ar é menos aquecido = mais denso, o ar tende a descer.
Assim surgem as chamadas correntes de convecção, que tendem a equilibrar a temperatura no
globo.

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As correntes de convecção de ar, quentes ou
frias são as chamadas frentes quentes e
frias, movimentam de regiões mais
aquecidas e de baixa pressão para os
lugares mais frios e de alta pressão. Quando
correntes de ar, como estas
colidem ocorrem as chamadas
tempestades. Nas cidades onde há uma alta
circulação de veículos ou indústrias os gases
que são expelidos sobem, pelo fato de que
são mais quentes e menos densos que o ar
da atmosfera e o ar das camadas mais altas,
descem, ocorrendo uma renovação do ar,
mas isso depende da temperatura ambiente.
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Qual a diferença entre furacão, tufão e ciclone tropical?
Nasce nas aguas quentes (acima de 27°C), o sol aquece o mar, o vapor se eleva, favorecendo
a formação de nuvens pesadas, formando correntes ascendentes, que acumula mais ar quente
e úmido, formando um sistema de baixa atmosférica, e começa a girar mais rápido.
Estagio
até 50km/h é chamado de depressão tropical
Até 119km/h é tempestade tropical
Acima de 119km/h é furacão

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Tornado
Formato de funil,
Choque entre duas
correntes de ar,
Rotação do ar,
Geralmente menor
que 1km de diâmetro
e pode percorrer até
100km,
Uma área totalmente
destruída e do lado
não acontecer nada.
Quando forma sobre
o mar, chama tromba
d’água

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1 - válvula de ar fechada; 2 - válvula de ar quase fechada; 3 - válvula de ar semi-aberta; 4 - válvula de ar
totalmente aberta
Porque é que as chamas têm cores diferentes?
A tonalidade das chamas depende de muitos fatores,
como o tipo de combustível ou a proporção de oxigénio
presente. Assim, quando ardem hidrocarbonetos, a
quantidade do gás é que determina a cor das labaredas.
No caso de um bico de Bunsen de laboratório, a cor típica
é o amarelo, mas, quando se aumenta o oxigénio, a
chama adquire uma tonalidade azul. De um modo geral,
podemos dizer que a cor da chama revela a temperatura a
que se encontra (no carvão, se for vermelha, implica uma
temperatura de 700 graus; se for branca, de 1300), assim
como a eficiência da combustão (quanto mais azulada for,
melhor estará a arder o combustível).
No ano 2000, a NASA demonstrou que a gravidade
também tem uma palavra a dizer. Em condições de
microgravidade, a chama adquire uma forma esférica e
apresenta uma nítida tendência para os tons azulados. Na
foto, um comedor de fogo participa numa procissão
religiosa sikh, em Cachemira (Índia).
As cores dos fogos
de artifício
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