Termometria, Dilatação

térmica e transmissão do

calor

Fundamentos de Física

Turma 2016/01

Professora Camila Paese

Temperatura, calor e equilíbrio térmico

Todos os corpos são compostos de átomos, que são partículas microscópicas

de matéria em constante agitação. A correta compreensão de que a

temperatura de um corpo está intimamente ligada ao movimento das

partículas que o compõem foi um dos passos mais importantes para a

construção da base da teoria sobre o calor.

A temperatura de um corpo é uma medida do grau de agitação

de seus átomos ou moléculas.

Em termos mais precisos, a temperatura é uma grandeza física que mede,

de maneira indireta, a energia cinética média (ou energia térmica) das

partículas de um corpo ou de um sistema.

Temperatura, calor e equilíbrio térmico

O calor é a energia térmica em trânsito.

Ao fenômeno de dois corpos com diferentes temperaturas trocarem calor

até uma temperatura comum damos o nome de equilíbrio térmico.

Termômetros e escalas termométricas

Para medirmos quantitativamente a temperatura de um corpo ou de um

sistema, necessitamos de um instrumento de medida preciso: o termômetro.

Termômetros e escalas termométricas

Termômetros e escalas termométricas

Termômetros e escalas termométricas

Transformações entre escalas termométricas

A temperatura do gelo fundente corresponde, na escala Celsius, a 0°C e, na escala

Fahrenheit, a 32 ºF;

A temperatura da água em ebulição corresponde, na escala Celsius, a 100°C e, na

escala Fahrenheit, a 212ºF;

A escala Fahrenheit apresenta 180 divisões correspondentes a 100 divisões na

escala Celsius.

Transformações entre escalas termométricas

“Será que existe uma medida de temperatura na qual se leia o mesmo valor em ambas as escalas, Celsius e Fahrenheit?”

Dilatação térmica de sólidos

De modo geral, os corpos, ao serem aquecidos, têm suas dimensões

aumentadas. A esse fenômeno damos o nome de dilatação térmica.

O caso inverso, chamado de contração térmica, acontece quando se

diminui a temperatura de um corpo.

Dilatação térmica linear

Dilatação térmica superficial

Sendo

Dilatação térmica volumétrica

Sendo

Exemplo:

Um recipiente de cobre tem capacidade de 2000 cm³ a 0ºC. Calcule

sua capacidade a 100ºC. Dado: coeficiente de dilatação linear do

cobre igual a 17. 10-6 ºC-1.

Dilatação térmica de líquidos

Os líquidos, em geral, se dilatam mais que os sólidos;

O líquido sempre estará contido em um recipiente;

Assim, para calcularmos a dilatação de um líquido temos:

Dilatação do recipiente:

Dilatação aparente:

Dilatação real:

Exemplo:

Transmissão do calor

Transmissão do calor por condução

Transmissão do calor por convecção

Ao utilizarmos a chama do fogão para aquecer uma panela contendo água,

podemos observar um movimento de sobe e desce da massa líquida dentro da

panela. Isso ocorre porque a porção do líquido mais próxima da chama é aquecida,

dilata-se e, consequentemente, tem a sua densidade diminuída. Assim, as

camadas do líquido mais aquecidas (menos densas) se movem para a parte

superior da panela, enquanto as camadas mais frias (mais densas) se deslocam

para a região inferior da panela. Se mantivermos a chama acesa, o processo de

circulação das correntes de líquido mais quentes, que sobem, e das mais frias, que

descem, continuará. Tais correntes são denominadas correntes de convecção.

Transmissão do calor por radiação

O calor se propaga através de

ondas eletromagnéticas.

Obrigada pela atenção!

BONS ESTUDOS !!!