Física teórica experimental - Escalas Termométricas

Física teórica
exper. - fluidos,
calor, oscilações
Professor: Otílio Diógenes

Temas
1. TERMOLOGIA E DILATAÇÃO TÉRMICA
1.1 CONCEITO DE TEMPERATURA E AS ESCALAS TERMOMÉTRICAS
1.2 LEI ZERO DA TERMODINÂMICA A PARTIR DA DEFINIÇÃO DOS CO
NCEITOS
EMPÍRICOS DOS DIVERSOS TIPOS DE DILATAÇÃO TÉRMICA
2. INTRODUÇÃO À TERMODINÂMICA CALOR
2.1 CONCEITOS DE CALOR, CALOR SENSÍVEL E CALOR LATENTE, AL
ÉM DA
CAPACIDADE TÉRMICA E DAS FORMAS DE TRANSMISSÃO DE CALO
R 2.2 AS TRÊS LEIS DA TERMODINÂMICA
2.3 A TEORIA TERMODINÂMICA POR TRÁS DO FUNCIONAMENTO DE
MÁQUINAS TÉRMICAS E REFRIGERADORES

Temas
3. INTRODUÇÃO À MECÂNICA DOS FLUIDOS
3.1 APLICAÇÃO DOS CONCEITOS DE DENSIDADE, VOLUME E PRESSÃO
3.2 APLICAÇÃO DOS CONCEITOS DE ARQUIMEDES E PASCAL NA ESTÁTI
CA DOS FLUIDOS
3.3 APLICAÇÃO DA EQUAÇÃO DA CONTINUIDADE NA DINÂMICA DOS FL
UIDOS
3.4 APLICAÇÃO DA EQUAÇÃO DE BERNOULLI NA DINÂMICA DOS FLUID
OS
4. INTRODUÇÃO À MECÂNICA ONDULATÓRIA
4.1 CONCEITOS DE MOVIMENTO OSCILATÓRIO E MOVIMENTO HARMÔN
ICO SIMPLES (MHS)
4.2 PROPRIEDADES DE OSCILAÇÕES AMORTECIDAS, OSCILAÇÕES AMO
RTECIDASFORÇADAS E RESSONÂNCIA
4.3 CONCEITOS DAS PROPRIEDADES DE ONDAS E INTERFERÊNCIA DE O
NDA, FUNÇÃO
DE ONDA E A DEFINIÇÃO DE ONDAS PROPAGANTES E ESTACIONÁRIAS
4.4 INTERFERÊNCIA DE ONDAS
4.5 ONDAS ESTACIONÁRIAS E PROPAGANTES

Temas
5. ÓPTICA E COMPORTAMENTO DA LUZ (ATIVIDADE PRÁTICA
SUPERVISIONADA)
5.1 OS CONCEITOS DE PROPAGAÇÃO, REFLEXÃO E REFRAÇÃO DA L
UZ
5.2 O COMPORTAMENTO DA LUZ PERANTE OS MAIS DIVERSOS TIPO
S DE ESPELHOS E LENTES
5.3 O CONCEITO DA POLARIZAÇÃO DA LUZ

Bibliografia Básica
• HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Yearl. Fundamentos de
física: Gravitação
ondas e termodinâmica. 10a. Rio de Jeaneiro: LTC, 2016. 2.
Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/books/97885216320
78
física: Óptica e Física Moderna. 10a. Rio de Janeiro: LTC, 2018. 4.
15
física: Eletromagnetismo. 10a. Rio de Janeiro: LTC, 2016. 3.
92

Composição da média
AV/AVS + SM1 + SM2
AV: 10 pontos
AVS: 10 pontos
Simulado 01: 1 ponto
Simulado 02: 1 ponto

Escalas
Termométricas
Professor: Otílio Diógenes

Temperatura
Chamamos de temperatura a grandeza física que explicita o
estado térmico de um corpo ou sistema (de corpos ou
partículas).
Na Física, os conceitos de quente e frio divergem um pouco de sua utilização
cotidiana; definimos um corpo quente como aquele que tem suas moléculas muito
agitadas, ou seja, com alta energia cinética. Já o corpo frio é aquele que possui
baixa agitação molecular.
partículas).
partículas).

Escalas Termométricas
𝑻𝒄
𝟓
=
𝑻𝑭 − 𝟑𝟐
𝟗
=
𝑻𝑲 − 𝟐𝟕𝟑, 𝟏𝟓
𝟓

Escalas Termométricas- Exemplo
❑ Exemplo 01
a) Em 1964, a temperatura da aldeia de Oymyakon, na Sibéria,
chegou a -71℃. Qual é o valor desta temperatura na escala
Fahrenheit?
b) A maior temperatura registrada oficialmente nos Estados Unidos
foi de 134 ℉, no vale da morte, Califórnia. Qual é o valor desta
temperatura na escala Celsius?

❑ Exemplo 02: Em que temperatura a leitura na escala Fahrenheit é
igual a) a duas vezes a leitura na escala Celsius e b) a metade da
leitura na escala Celsius?

❑ Exemplo 03: Em uma escala linear de temperatura 𝑋, a água
congela a −125,0 °𝑋 e evapora a 375,0 °𝑋. Em uma escala linear
de temperatura 𝑌, a água congela a −70 °𝑌 e evapora a −30 °𝑌.
Uma temperatura de 50 °𝑌 corresponde a que temperatura na
escala 𝑋?

❑ Exemplo 04: Um engenheiro de processos precisa
monitorar um sistema de aquecimento que opera a
150∘C. Qual é essa temperatura na escala Fahrenheit?

❑ Exemplo 05: Durante uma inspeção em uma refinaria, a
temperatura de um tanque foi medida como 95∘F.
Converta essa temperatura para a escala Celsius, a fim
de padronizar os dados com o sistema de monitoramento
brasileiro.

❑ Exemplo 06: Em um experimento de termodinâmica, um
gás ideal está contido em um recipiente a 27∘C. Qual é a
temperatura desse gás na escala Kelvin?

❑ Exemplo 07: A temperatura de um motor de avião em
operação é de 600∘F. Converta essa temperatura para a
escala Kelvin, que é a utilizada em análises de eficiência
de turbinas a gás.

❑ Exemplo 08: A temperatura de um motor de avião em
operação é de 600∘F. Converta essa temperatura para a
escala Kelvin, que é a utilizada em análises de eficiência
de turbinas a gás.

❑ Exemplo 09: Um engenheiro mecânico está projetando
uma câmara de combustão para operar a uma
temperatura máxima de 900K. O material escolhido para
o revestimento interno tem um ponto de fusão de 1300∘C.
O projeto é seguro em relação à temperatura de operação?
Justifique.

❑ Exemplo 10: Em um sistema de resfriamento, a
temperatura de um fluido cai de 80∘C para 20∘C. Qual é
a variação de temperatura em Kelvin e em Fahrenheit?

• Exemplo 11: Uma escala termométrica arbitrária XXX
coincide com a escala Celsius em dois pontos:
 Quando X=10, T=0°C;
 Quando X=110, T=100°C.
• a) Determine a equação de conversão entre As escala X e
°C.
b) Qual é a temperatura em ∘C correspondente a 40 °X?

• Exemplo 12: Sabendo que o ponto de fusão da água é:
 0 °C
 273.15 K
 32 °F
• E que o ponto de ebulição da água é:
 100 °C
 373.15 K
 212 °F
• Mostre que a equação de conversão entre Fahrenheit
(F) e Kelvin (K) pode ser expressa como:

• Exemplo 13:

• Exemplo 14: Um recipiente contém três líquidos com as
seguintes temperaturas:
 25 °C
 77 °F
 300 K
• Calcule a temperatura média em graus Celsius.

• Exemplo 15: Uma nova escala Z foi construída com os
seguintes pontos de referência:
• O ponto de fusão da água: 20 °Z
• O ponto de ebulição da água: 170 °Z
• a) Encontre a fórmula de conversão entre Z e Celsius.
b) Qual é a leitura em Z para 50 °C?

Escalas Termométricas
❑ Resolver questões mão na massa e verificando aprendizado
Tema 2 – módulo 01.

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