advertisement

Física 02 - Temperatura, calor e a 1a lei da termodinâmica

100 %
0 %
advertisement
Information about Física 02 - Temperatura, calor e a 1a lei da termodinâmica
Education

Published on February 25, 2014

Author: walmorgodoi

Source: slideshare.net

advertisement

Física 2 Temperatura, Calor e a Primeira Lei da Termodinâmica Prof. Dr. Walmor Cardoso Godoi Departamento de Física - DAFIS Universidade Tecnológica Federal do Paraná – UTFPR URL: http://www.walmorgodoi.com/utfpr E-mail: walmorgodoi@utfpr.edu.br

Referências • Fundamentos de Física - Volume 2 : Autores Halliday e Resnick, vol. 2, 9ª ed., Cap 18. • Física II Termodinâmica e Ondas : Autores Sears e Zemanski, vol. 2, 12ª ed., Cap 17

Introdução Termodinâmica Estudo das leis que regem a relação entre calor e energia.

Temperatura • Grandeza fundamental do S.I. • Escala kelvin (K) • Não existe limite superior para T, mas existe limite inferior (0 K) • Universo – 1039 K há 13,7 bilhões de anos – Hoje T = 3 K.

A Lei Zero da Termodinâmica líquido barra de metal 0463,35 gás Termoscópio resistência elétrica infravermelho Elemento sensível ao calor. Qual tipo de sensor térmico você utilizaria?

A Lei Zero da Termodinâmica

PRINCÍPIO ZERO DA TERMODINÂMICA Se dois corpos A e B estão separadamente em equilíbrio térmico com um terceiro corpo T, A e B estão em equilíbrio térmico entre si. a c a b c b Enquanto houver transferência de calor as propriedades de b e de c modificam-se

Medindo a Temperatura ou 0,01 oC

Medindo a Temperatura da água

Comportamento anômalo da água Ponto vapor-líquido crítico de um material, a partir do qual a distinção entre fase a líquida e gasosa não existe. Em água, o ponto crítico ocorre em cerca http://fge.if.usp.br/~oliveira/term082ed.pdf de 647 K. (374 ° C; 705 ° F) e 22,064 MPa (218 atm)

O Termômetro de Gás a V = cte

O Termômetro de Gás a V = cte

Guillaume Amontons, 1663-1705 Tmin => p=0 Zero absoluto = -273,16 oC = 0 K 0 oC = 273,15 K

http://en.wikipedia.org/wiki/Temperature

As Escalas Celsius e Fahrenheit oC K oF Celsius Ponto Triplo 273,16 K 0,01 oC 32,02 oF 0K -273,15 oC - 459, 67 oF Fahrenheit Zero absoluto

Exemplo 1 Em uma escala linear de temperatura X, a água evapora a -53,5 oX e congela a -170 oX. Qual o valor da temperatura de 340 K na escala de temperatura X? Resposta: Tx=-92,1 oX

Dilatação Térmica

Dilatação Térmica Dilatação Linear Dilatação Superficial Dilatação Volumétrica

Dilatação Térmica • Dilatação da água Fenômeno anômalo da água

Dilatação Linear

Dilatação volumétrica

Exemplo 2 T

Temperatura e Calor “Calor é a energia trocada entre um sistema e o ambiente devido a uma diferença de temperatura”

Unidade de Quantidade de Calor 1 caloria (cal) é definida como sendo o calor trocado quando a massa de um grama de água passa de 14,5 oC para 15,5 oC. 1 cal = 4,1868 J (exatamente) 1 Btu = 252,2 cal = 0,2522 kcal= 1055,05585 J BTU (também pode ser escrito Btu) é um acrônimo para British Thermal Unit (ou Unidade térmica Britânica) Unidade no SI para calor : Joule

Temperatura e Calor

Temperatura e Calor

Temperatura e Calor

Absorção de Calor por Sólidos e Líquidos Capacidade Térmica ou capacidade Calorífica. • A capacidade de perder ou absorver calor que um determinado corpo tem, em razão da variação de temperatura sofrida por ele, é definida como Capacidade Térmica ou Capacidade Calorífera. http://www.mundoeducacao.com/fisica/capacidade-termica.htm

Absorção de Calor por Sólidos e Líquidos • Capacidade Térmica – C é a constante de proporcionalidade entre o calor Q recebido ou cedido pelo objeto e a variação de temperatura do objeto • Exemplo: Pedra de mármore C= 179 cal/oC (= 179 cal/K=749 J/K)

• Calor específico c=C/m Pedra de mármore C= 179 cal/oC (=749 J/K) , mas c = 0,21 cal/g oC (ou 880 J/Kg.K) Calor específico da água= 1 cal/g oC ou 4190 J/kg K

Absorção de Calor por Sólidos e Líquidos • Calor específico molar M: mol ou massa molar n: número de moles 1 mol = 6,02 x 10 23 unidades elementares Exemplo: 1 mol de Al, 1 mol de Al2O3 (Massa molar: 101,96 g/mol) M(água) = 18,0 g/mol (1 mol de água possui massa igua a 18 g)

Calor de Transformação

Calor de Transformação • Calor de transformação L – quantidade de energia por unidade de massa que deve ser transferida para que uma amostra mude de fase Q=Lm Lv: calor de vaporização ( líquido ↔ gasoso) Lf: calor de fusão (sólido ↔ líquido) Exemplo: água (Lv= 539 cal/g, Lf=79,5 cal/g)

substituindo

Exemplo 4 • Um nutricionista aconselha as pessoas que querem perder peso a beber água gelada, alegando que o corpo precisa queimar gordura para aumentar a temperatura da água de 0,00 oC para a temperatura do corpo 37,0 oC. Quantos litros de água gelada uma pessoa precisaria beber para queimar 0,5 kg de gordura, supondo que ao ser queimada essa quantidade de gordura, 3500 kcal são transferidas para a água? R: 96 litros

Calor e Trabalho TRABALHO: Transferência de energia CALOR: Transferência de energia devida W=F.d a uma diferença de temperatura entre o sistema e as vizinhanças (Q). UNIDADE: 1 J = 1 kg.m2.s-2

Calor e Trabalho

A Primeira Lei da Termodinâmica Lei da conservação da energia: a energia em um sistema pode manifestar-se sob diferentes formas como calor e trabalho. A energia pode ser convertida de uma forma para outra, mas a quantidade total de energia do universo, isto é, sistema mais meio externo, conserva-se. A ENERGIA INTERNA DE UM SISTEMA ISOLADO É CONSTANTE Variação na energia interna do sistema Calor trocado pelo sistema Trabalho realizado pelo sistema

Casos especiais da 1ª Lei

Casos especiais da 1ª Lei

Exemplo 5 • Suponha que 1,00 kg de água a 100 oC seja convertido em vapor a 100 oC à pressão atmosférica padrão (1,00 atm=1,01 x105Pa). O volume da água varia de um valor inicial de 1,00 x 10-3 como líquido para 1.671 m3 como vapor. • A) W? • B) Energia transferida na forma de calor?

Mecanismos de Transferência de Calor • • • • • Condução Resistência térmica Condução através de uma placa composta Convecção Radiação

Add a comment

Related presentations

Related pages

Calor, trabalho e 1 lei da Termodinâmica

calor. 1a lei da Termodinâmica. ... Termodinâmica – 2012/02 ... 2012/02 Prof. Jair C. C. Freitas –Depto. de Física / UFES Primeira Lei da Termodinâmica
Read more

Cursos Unicamp - Física Geral II - Calor e 1ª Lei da ...

Esta é a primeira aula, dividida em duas partes, que vai abordar o tema Calor e Termodinâmica. Nela, o professor Peter Schulz, do Instituto de ...
Read more

Aula 05 - 1a Lei da Termodinâmica - YouTube

1a Lei da Termodinâmica e a Conservação da Energia; Transformação isotérmica,. isobárica e isocórica;
Read more

Temperatura Calor Transmissão de calor 1a Lei da ...

Temperatura, calor, 1a Lei da Termodinâmica Disciplina: Física Geral 1 Prof. Heurison S. Silva ... Temperatura, calor, 1a Lei da Termodinâmica
Read more

Termodinâmica - Cola da Web

Termodinâmica é o ramo da física que estuda as relações entre calor, ... a temperatura; a primeira lei (calor, ... essa lei da termodinâmica, ...
Read more

Calor e 1a lei - :: Unidade Acadêmica de Física - UFCG ::

... Física II; Profs Ricardo e Amauri Calor e ... existe uma variação de temperatura, a variação da ... Aplicações da 1a Lei da Termodinâmica.
Read more

As Leis da Termodinâmica - Física - Grupo Escolar

Lei 1 - A primeira lei da termodinâmica engloba os conceitos de calor, ... Calor e Temperatura ... A hidrodinâmica é um ramo da física que estuda o ...
Read more