1) O documento discute conceitos fundamentais da termofísica como temperatura, calor, dilatação térmica e escalas termométricas. 2) Apresenta os principais meios de propagação do calor: condução, convecção e radiação, além de definir o que é um gás ideal de acordo com a termodinâmica. 3) Explica os principais princípios da termodinâmica, como a conservação de energia e a segunda lei da termodinâmica.

1. Termofísica
Mede o nível
Temperatura de
vibração molecular
É a energia que escoa
Calor devido a diferença de
temperaturas entre
os dois sistemas.
Zero Absoluto Corresponde a
Vibração molecular menor temperatura
nula. do Universo.

2. Lei zero da
Termodinâmica
Dois corpos que estão em equilíbrio
térmico com um terceiro corpo,
estão em equilíbrio entre si.

3. Termômetro: é um aparelho
que permite medir de forma
indiretamente a temperatura
de um corpo.
Sempre registrará a
temperatura de equilíbrio
térmico.

4. Escalas termométricas:
X Y
x1 y1
x0 y0

5. X Y
x1 y1
tx ty
x0 y0
tx x0 t y y0
x1 x0 y1 y0

6. Escalas mais usadas
0 0F K
C
0 0
100 212 373 K
0 0
0 32 273 K
0
0
-273 c -460 0k

7. 0 0F K
C
100 212 373 K
tc tF tk
0 32 273 K
-273 -460 0k
ZERO ABSOLUTO

8. RELAÇÃO DAS TEMPERATURAS:
tc tF 32 tk 273
5 9 5
RELAÇÃO DAS VARIAÇÕES
TEMPERATURAS:
C F K
5 9 5

9. Calor Sensível Calor Latente
Q=c.m. t Q=m.L
Q
Capacidade C=
t
térmica
C = m.c

10. Princípio das Trocas de CALOR
Calor
A B
t0A > t0B
O calor se transfere até alcançar tfA = tfB
o equilíbrio térmico.
Q > 0 | RECEBIDO
Q REC Q CED 0 Q < 0 | CEDIDO

11. Dilatação dos corpos
a) Linear L
L0 t
L0
L
L = .L0. t

12. b) Superficial
A0 A
A
A = .A0. t
A0 . t

13. c) Volumétrico
V0 V
V
V = .V0. t
V0 t

14. Relação entre os
coeficientes
L = .L0. t
A = .A0. t
1 2 3
V = .V0. t

15. Física - Coelho

16. a) Introdução:
• Sabemos que quando dois ou mais
corpos a temperaturas diferentes são
colocados um em presença do
outro, existe a tendência de se
estabelecer entre eles o equilíbrio
térmico.
• O calor se propaga espontaneamente
do corpo mais quente para o mais frio.
O sentido de propagação do calor
concorda sempre com o sentido das
temperaturas decrescentes

17. b) Condução do Calor:
• Na propagação por condução, o calor
se propaga de molécula em molécula
ou de átomo para átomo, através de
suas vibrações, sem que elas se
movam ao longo do material.
Metal (bom condutor)

18. Na Condução:
 Não existe transporte de matéria.
 Existe transporte de calor entre as
Moléculas ou átomos.
 Ocorre principalmente em meios
materiais (sólidos).
Existem:
 Condutores (metais)
 Isolantes (borracha,lã, vidro,....)

19. c) Convecção do Calor:
• Nos fluidos (líquidos e gases), quase não se
verifica a condução do calor. No entanto, eles
podem ser aquecidos pelo processo
denominado convecção térmica.
Nesse processo, o calor se propaga devido
ao movimento do fluido.
A massa do fluido que está próxima da
fonte de calor dilata-se, devido ao
aquecimento, e torna-se mais leve que a
massa fria que está acima dela. Essa massa
leve sobe, dando lugar à massa fria, mais
pesada, ocorrendo assim, movimentação da
matéria.

20. Desenho representando a Convecção:
Frias (+ densas)
Moléculas
Quentes (- densas)

21. Aplicações e Exemplos de
Convecções Térmicas:
• No aquecimento de ambientes,isto é, a
calefação.
• Quando queremos aquecer uma
sala, devemos colocar a fonte de calor
em posições baixas.
• Os ventos são correntes de convecção
atmosféricas.

22. Na Convecção:
 Existe transporte de matéria
( correntes de convecção ).
 É devido a diferença de densidades.
 Ocorre nos líquidos e gases.
Outros exemplos mais práticos:
 ar condicionado;
 geladeira;
 tiragem de gases por chaminé;
brisas litorâneas.

23. d) (Ir)Radiação do Calor:
 Só ocorre transporte de energia.
 Não necessita de meio material.
 Pode se propagar no vácuo.
 O transporte de calor é feito por
ondas eletromagnéticas.
Exemplos:
- Efeito estufa;
- Garrafa térmica.

24. GASES
Gás é um fluido que se caracteriza,
fundamentalmente, por sua compressibilidade e
expansibilidade, sofrendo grandes variações de
volume ao ser submetido a pressões relativamente
pequenas e tendendo a ocupar todo o espaço
que lhe é oferecido.

25. GÁS PERFEITO ou GÁS IDEAL,
as moléculas constituintes do gás encontram-se em
Movimento contínuo e desordenado, chamado de
Movimento browniano;
há choques constantes das moléculas entre sí e tam-
bém com as paredes do recipiente;
não existem forças de coesão entre as moléculas;
o volume da molécula é desprezível comparado
ao do gás.

26. Baixas pressões
GÁS GÁS
REAL Elevadas temperaturas IDEAL

27. variáveis de estado.
- pressão ( p )
- volume ( V )
- temperatura ( T ) sempre em Kelvin
tk = tc + 273
a) Equação de Clapeyron
p.v = n.R.T

28. 1.Transformação GERAL
p 2 p
p2 1
p1
1 2
p1 p2
V1 V2 V V1 V2 V
ALTERAM-SE ao mesmo p 0 .V0 p.V
tempo p, V e T.
T0 T

29. c) Transformações Particulares :
ISOBÁRICA P = Constante
P isobárica P
V1 V2
T1 T2
V1
= V2
V e T GDP
T1 T2

30. Diagrama de Clapeyron ( p x v )
p
1 2
P1=P2
V1 V2 V

31. ISOCÓRICA V = Constante
P1 isocórica P2
V V
T1 T2
P1
= P2
T1 T2 p e T GDP

32. p
p2 2
p1 1
V1=V2 V

33. ISOTÉRMICA T = Constante
P1 P2
isotérmica
V1 V2
T T
P1. V1 = P2. V2 p e V GIP

34. p
1
p1
2
p2 T
V1 V2 V
TODOS OS PONTOS QUE PERTENCEM A MESMA
ISOTERMA, ESTÃO SOB A MESMA TEMPERATURA.
T1 = T2

35. p
T2
T1
V
Considerando, as duas curvas acima como
isotermas, a que está mais afastada do plano
cartesiano, apresenta maior temperatura, ou
seja T2 > T1.

36. Termodinâmica
10 Princípio da Termodinâmica
Princípio de conservação de energia:
V
Q = W+ U
Variação da Energia Interna 3
U n .R . T
2

37. TRABALHO( W )
SISTEMA
(Q) CALOR
(GÁS)
VARIAÇÃO
DA ENERGIA
INTERNA( U )
VIZINHANÇA

38. Q = W+ U
Q + O GÁS RECEBE CALOR
Q - O GÁS CEDE CALOR
W + O GÁS REALIZA TRABALHO ( EXPANSÃO )
W - O GÁS RECEBE TRABALHO ( COMPRESSÃO)
U+ O GÁS ESQUENTA ,ISTO É, T+
U - O GÁS ESFRIA, ISTO É, T -

39. Trabalho nos Gases - W
Numa trans. Isobárica W=p. V
Se a trans. não for Isobárica
p
Área = W W
V

40. Transformação Cíclica
T=0 U=0 Q=W
Q=W+ U
p p
W+ W-
V
V
Máquina térmica Refrigerador

41. Transformação Adiabática
Q=0 W=- U
O gás não ganha nem perde calor.
Não há troca de calor com o meio.
Expansão Compressão
W+ W-
O gás realiza trabalhoO gás sofre o trabalh
U=- U=+
A temperatura diminui. A temperatura aumenta.

42. 20 Princípio da Termodinâmica
Fonte Q
Quente
Máquina
T1 Térmica
IMPOSSÍVEL DE W
OCORRER num
processo cíclico,
Q=W
POIS A MÁQUINA
NÃO É PERFEITA.

43. 20 Princípio da Termodinâmica
Máquina térmica : T1>T2
Fonte Q1 Q2 Fonte
Quente Máquina Fria
T1 Térmica
T2
O QUE É POSSÍVEL
W Q1 Q2
W = Q 1 - Q2 Q1

44. Máquina Refrigeradora :
Fonte
Quente Q1 Fonte
Máquina Q2 Fria
T1
Refrig. T2
T 1 > T2 W Q2
e
w

45. Ciclo de Carnot
Adiabática
Isotérmica
p
Adiabática
V
Isotérmica

46. Q = W+ U
Transformação Particularidade Conseqüência
Isobárica p = constante Q= U+W
Isocórica V=const. e V=0 W=0 e Q = U
Isotérmica T=const. e T=0 U=0 e Q=W
Cíclica Ti=Tf e T=0 , U=0 U=0 e Q =W
Adiabática Q = 0, não há calor. W=- U