Termologia - Cap. 18 - Professor Bruce Colombi

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Aula de Ciências para 8ª série do Ensino Fundamental, colégio Maria Luiza de Melo - Professor Bruce Colombi

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Termologia - Cap. 18 - Professor Bruce Colombi

  1. 1. Termologia<br />Professor Bruce ColombiMaria Luiza de Melo - Capítulo 18<br />
  2. 2. Em todo nosso dia-a-dia, estamos acostumados às sensações de quente ou frio ao encostarmos em alguns objetos. São SENSAÇÕESTÉRMICAS.<br />Estamos habituados a associar essas sensações térmicas com o conceito de temperatura, onde nos equivocamos; por exemplo, se você tirar os calçados e colocar um dos pés no tapete e o outro no piso cerâmico, num dos pés você terá a sensação de frio e no outro, não.<br />Acontece que tanto o piso cerâmico quando o tapete estão na mesma temperatura, isso prova que o nosso tato não é sempre confiável.<br />Se o piso e o tapete têm a mesma temperatura, tente explicar o que aconteceu.<br />Escala de temperatura<br />
  3. 3. O piso cerâmico troca calor mais rapidamente do que o tapete (cujo interior há bastante ar, um isolante térmico). A transferência mais rápida do calor dos pés para o piso cerâmico causa a sensação de que o piso está mais frio que o tapete.<br />Possível Explicação<br />
  4. 4. Uma barra de metal que está inicialmente à temperatura ambiente, num local à sobra, seja colocada sobre o sol forte do meio-dia. <br /> Medidas bem precisas mostram que, à medida que é aquecida, a barra tem seu comprimento aumentado. O aumento do volume de um material provocado pelo aquecimento de um material se chama DILATAÇÃOTÉRMICA.<br />Dilatação Térmica <br />
  5. 5. Depois de algum tempo, a mesma barra de ferro é levada de volta à sombra, a barra irá resfriando gradualmente e, enquanto isso ocorre, irá voltando ao comprimento de um material quando sua temperatura diminui e denominada CONTRAÇÃOTÉRMICA.<br />Se a barra for colocada numa geladeira, continuará a esfriar e a sofrer contração.<br />Contração Térmica<br />
  6. 6. Os termômetros mais comuns se baseiam nos conceitos de dilatação e contração térmica só que, em vez de uma barra sólida, se utiliza uma coluna de líquido, que geralmente é álcool colorido ou mercúrio. <br /> Quando submetida a diferentes temperaturas, a coluna de líquido muda consideravelmente de volume. Quanto maior o comprimento da coluna, maior a dilatação sofrida e, portanto, mais alta é a temperatura.<br />Termômetro Clínico<br />
  7. 7. Termômetro de <br /> Mercúrio<br />Termômetro de Álcool Colorido<br />
  8. 8. O cientista sueco Anders Celsius (1701 – 1744) criou a escala de temperatura mais comum no nosso dia-a-dia.<br /> Celsius colocou um termômetro de coluna líquida num frasco com gelo derretendo. Fez uma marca no valor ZERO para essa temperatura. Colocou o mesmo termômetro na água fervendo, fez mais uma marca e atribuiu o valor 100 para essa temperatura.<br />O símbolo de Celsius é °C. Assim, a temperatura que o gelo derrete é 0°C e a temperatura que a água ferve é 100°C.<br />Escala Celsius de Temperatura<br />
  9. 9. Termômetro com<br /> água fervendo<br /> Termômetro <br /> com gelo<br />
  10. 10. Imagine dois cubos de fero sólido. Um deles está a 10°C e o outro a 30°C. Se o colocarmos em contato, percebemos que, nos minutos seguintes suas temperaturas se modificam até chegar a uma situação em que ambos a mesma temperatura 20°C, quando isso acontece, dizemos que atingiram o EQUILÍBRIOTÉRMICO.<br />Equilíbrio Térmico<br />
  11. 11. Por que dois corpos que estão a temperaturas diferentes atingem o equilíbrio térmico algum tempo depois de serem colocados em contato?<br />O Conceito Científico de Calor<br />
  12. 12. A explicação para esse acontecimento é que há transferência de energia do corpo mais quente para o mais frio.<br />A energia transferida entre dois corpos que têm temperaturas diferentes é denominada de calor.<br />O calor sempre flui do mais quente para o mais frio.<br />Esse processo é chamado de troca de calor e ocorre até que o equilíbrio térmico seja estabelecido.<br />Explicação<br />
  13. 13. Exemplo I<br />Não estão em Equilíbrio Térmico<br />30°C<br />10°C<br />Troca de calor<br />10°C<br />30°C<br />Após algum tempo<br />20°C<br />20°C<br />
  14. 14. A transferência de energia de um corpo mais quente para outro mais frio pode acontecer por três modos distintos:<br /><ul><li>Condução térmica;
  15. 15. Convecção térmica;
  16. 16. Irradiação térmica.</li></ul>Processos de Troca de Calor<br />
  17. 17. Quando a troca de calor ocorre entre dois corpos em contato direto, ou que estejam unidos por um material condutor de calor, o processo é chamado de conduçãotérmica.<br />No processo de condução térmica, não há movimentação de material de um corpo para outro. Há, apenas, transporte de energia, ou seja, transferência de calor.<br />Condução Térmica<br />
  18. 18.
  19. 19. Desde a pré-história o ser humano observa a natureza e aprende com ela.<br /> Os humanos primitivos perceberam que alguns animais que resistem ao frio são revestidos de pêlos.<br /> Essa observação fez com que os humanos da pré-história utilizassem peles para se proteger do frio.<br />Exemplo de Troca de Calor I<br />
  20. 20. O isopor, usado para fazer caixas térmicas isolantes, se vale exatamente desse mesmo princípio. Ele nada mais é do que um tipo de plástico (poliestireno) fabricado para conter minúsculas bolhas de ar dentro de si. Essas bolhas são tão pequenas que não as conseguimos ver, mas é a sua presença que o deixa fofo e um bom isolante térmico.<br />Isopor, um bom isolante!<br />
  21. 21. O gelo também é, por incrível que possa parecer, um bom isolante térmico. Os esquimós possivelmente perceberam que a camada de gelo que se forma na superfície dos lagos impede o contato do ar frio com a água, ou seja, funciona como um isolante. Surgiu daí, fazer as cabanas de iglu (cabanas de gelo).<br />Gelo, um isolante?<br />
  22. 22. São metais empregados em panelas pois garantem a rápida transferência do calor da chama para o alimento.<br /> Já o cabo de muitas panelas é de madeira, que é um material isolante e evita queimadura em quem o manuseia.<br />Alumínio e aço inox<br />
  23. 23. Transferência de calor por meio de um material líquido ou gasoso.<br />Convecção Térmica<br />
  24. 24. O ar quente apresenta tendência a subir e o frio, a descer. O ar nas proximidades do aquecedor fica mais quente e sobe. Isso favorece a circulação do ar no ambiente.<br /> No caso do aquecedor, a movimentação do ar, mais quente e mais frio, cria as chamadas correntesdeconvecção.<br /> No caso do ar condicionado, onde você colocaria ele para garantir o resfriamento?<br />Convecção Térmica em Gases<br />
  25. 25. Quando se leva ao fogo uma panela com água, estabelecem correntes de convecção nesse líquido.<br /> Embora não possamos observar essas correntes diretamente, podemos evidenciar, se jogarmos um pouco de serragem na água. Veremos a serragem se movimentar, seguindo o caminho das correntes de convecção.<br />Obs.: No sólido não se pode haver transferência de pedaços de materiais, por isso não existe corrente de convecção.<br />Convecção Térmica em Líquidos<br />
  26. 26. Um terceiro conceito de transferência de calor de um corpo mais quente para um mais frio é a irradiação térmica.<br /> Se caracteriza pela transferência de calor mesmo que dois corpos estejam separados por vácuos, ou seja, separados por uma região que não há material algum.<br />Irradiação Térmica<br />
  27. 27. O calor transmitido por irradiação térmica é denominado ondas de calor. As ondas de calor provenientes do Sol atravessam uma grande distância, no vácuo, até chegar à Terra e transferir a ela o calor do Sol.<br />Ondas de Calor<br />

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