segunda-feira, 1 de agosto de 2022

FÍSICA TÉRMICA (3º BIMESTRE 2022)

 

CONCEITO DE TEMPERATURA

 

O fenômeno temperatura é um dos mais presentes em nosso cotidiano. No entanto, há uma grande dificuldade dos alunos em romper com o senso comum, pois tal conceito é visto como sinônimo de calor.

            O conceito de temperatura pode ser analisado por dois caminhos: macroscópico ou microscópico. Quando tratamos o conceito do ponto de vista microscópico será analisada a intensidade de energia nas partículas e a absorção e emissão de fótons entre partículas. No entanto, está produção apresentará o conceito de temperatura de um aspecto fenomenológico, ou seja, do ponto de vista macroscópico.

Temperatura é definida inicialmente como uma grandeza física que caracteriza o estado de equilíbrio de um sistema termodinâmico que pode ser medido por meio de instrumentos. Para tanto, pode se afirmar que o sistema se encontra em estado de equilíbrio toda vez que a temperatura se encontra igual em todo o sistema, para tanto, o sistema não poderá ter variação de volume, pressão e densidade ao percurso do tempo.

Observa-se que a temperatura estabelece algumas atividades do sistema termodinâmico, como o fluxo de energia e agitação térmica, os quais produzem muitas vezes confusão, quando são trabalhados com os estudantes os conceitos de Temperatura e Calor. Desta forma, será adotado a metodologia de determinar o conceito de temperatura e de  calor para poder proporcionar uma distinção entre os dois conceitos.

            Será apresentada a Lei Zero da Termodinâmica com a finalidade de compreensão do fenômeno de temperatura, e em seguida apresentação do conceito de fluxo de energia (calor), permitindo assim uma distinção entre os dois conceitos. Tendo em vista que os dois conceitos tem a energia como fator primordial.

 

Lei Zero da Termodinâmica

            O estado de equilíbrio é de extrema importância na Termodinâmica, de tal forma que o sistema que se encontra em estado físico de não equilíbrio ele tenderá, após um tempo de relaxação, a entrar em estado de equilíbrio.

            O estado de equilíbrio poderá ser caracterizado basicamente percorrendo dois caminhos. Sendo o mais simples e usual o que se baseia nas propriedades de densidade, pressão e temperatura, na qual, estas propriedades vão indicar estado de equilíbrio quanto todos os subsistemas que compõem o sistema apresentarem os mesmos valores.

 Destaca-se a temperatura como principal fator para a caracterização de equilíbrio. Para tanto, será considerado, no experimento abaixo, a pressão e volume constante dos sistemas, na qual, a temperatura será o fator analisado no processo de equilíbrio.

O experimento terá com princípio a Lei Zero da Termodinâmica, a qual, afirma que se um corpo “A” se encontra em equilíbrio térmico com um corpo “C”, e este se encontra em equilíbrio térmico com um corpo “B”, então poderá ser afirmado que o corpo “A” também se encontra em equilíbrio com o corpo “B”.

 

 

C

 

 

A

 

 

 

B

 

 

 

Obs. O sistema “A” se encontra separado do sistema “B” por uma parede adiabática (não permite o fluxo de calor), em quanto, a parede “C” se encontra separada dos sistemas “A” e “B” por uma parede diatérmica (permite fluxo de calor). 

 

Inicialmente os sistemas poderão se encontrar em desequilíbrio (com temperaturas diferentes entre si), nos quais, após um período de relaxação entraram em equilíbrio. No experimento abaixo, com uma simples observação, é possível chegar à conclusão que não ocorrerá o equilíbrio térmico entre os três sistemas, pois a parede adiabática não permitirá o fluxo de energia entre o sistema C e os demais.

 

 

 

C

 

 

 

A

 

 

B

           

Como já foi dito anteriormente, temperatura e calor envolvem a energia. No caso de temperatura pode ser observado que os subsistemas do sistema se encontram em estado de equilíbrio energéticos, ou seja, todas as partículas se encontram no mesmo grau de vibração. No caso apresentado acima, o equilíbrio proposto é entre os sistemas, ou seja, todos os sistemas em equilíbrio apresentam as partículas no mesmo grau de vibração ou mesmo nível energético.

 

Fluxo de energia (calor)

O fluxo de energia sempre vai ocorrer de um corpo com maior temperatura para um corpo com menor temperatura. Desta forma, observa-se que a diferença de temperatura é quem estabelece o fluxo de energia

Para uma melhor compreensão será proposto a análise de uma situação hipotética, considerando dois sistemas próximos com temperaturas diferentes, sendo o sistema “A” com temperatura mais elevada e o sistema “B” com temperatura menos elevada.



 

            Neste caso de sistemas em interação e admitindo se a conservação de energia, será definido calor como diferença de energia, na qual, a soma das energias iniciais será igual a soma das energias finais dos sistemas envolvidos. Assim teremos:


 


Ao analisar o caso hipotético acima poderá ser observado a diferença da relação de energia do calor com a temperatura. No calor há uma diferença de grau de energia entre os sistemas e o que se observa é o fenômeno de fornecimento de energia térmica de um sistema para o outro, ou seja, é o trânsito de energia térmica do sistema “A” para o sistema “B” espontaneamente.

MOURA,H. A, 2020.

9 comentários:

  1. Ambos os texto são de certa forma compreensíveis e diretos mostrando de fato qual a relação a diferença entre calor e temperatura, no qual é explícito que temperatura, com base no texto eu posso falar que seria a grandeza do equilíbrio,ou seja,se um ponto A estiver em tal vibração o ponto B também deveria estar, lógico se acaso estiver em contato,pois a vibração de um passa para o outro até que estejam na mesma.Já o calor é diferente ele sempre passará do corpo que tem maior temperatura para o corpo de menor temperatura.
    Cauã Macedo Gobati 2anoC
    Escola estadual 13de maio.

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  2. Conceito de temperatura e calor

    Temperatura e calor são energias, mas, a temperatura se encontra em um estado de equilíbrio de um sistema que pode ser medido como e observado na Lei Zero que afirma o equilíbrio dos corpos que se encontram separados por parede que permite o fluxo de calor e outra que não permite. No calor o fluxo de energia passa de um corpo de maior temperatura para um com menor, assim fazendo com que o calor seja um condutor de energia.

    Maria Eduarda Azarite 2C

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  3. Vinícius de Faria Palermo16 de agosto de 2022 às 12:58

    Com as informações que ambos os textos fornecem, podemos observar de forma clara, a diferença entre a temperatura e o calor, porém ambos tendo a energia como fator primordial. A temperatura é uma grandeza física que caracteriza o estado de equilíbrio de um sistema termodinâmico, com a possibilidade de ser medido atrás de instrumentos específicos. Na temperatura inicialmente as partículas podem ser encontradas em desequilíbrio, ou seja, com vibrações diferentes, mas após um período de relaxação as vibrações passam a ser semelhantes, fazendo com que tenham o equilíbrio de vibração entre as células. No calor, o fluxo de energia sempre vai passar de um corpo com a temperatura mais elevada para um corpo com a temperatura inferior, ou seja, do corpo com maior temperatura para o corpo com menor temperatura.

    Vinícius de Faria Palermo
    2° Ano C - Vespertino

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  4. Entende-se sobre o conteúdo a cima em relação a temperatura, que ela está totalmente ligada em nosso cotidiano de todas as formas, o mesmo vale para o calor. Um passa a vibração para o outro para ficarem na mesma frequência, contendo equilíbrio. O fluxo de energia(calor), ocorre uma transmissão, na qual a carga de maior temperatura passa para a que não possui grande carga de temperatura, essa transferência ocorre por três formas: radiação, condução e convecção.
    Radiação: a propagação de energia de um ponto para o outro.
    Condução: é uma transferência de energia de átomos ou moléculas.
    Convecção: movimento de partículas para o ar.

    Rayná Alves da Silva. 2° C

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  5. Consegui compreender com os textos acima que o conceito de Temperatura é diferente de Calor.
    Temperatura pode se entender que é o grau de agitação das partículas que compõem um determinado corpo.
    Já Calor é a transposição de energia térmica de um corpo para outro.
    Também à o fator de que todo corpo apresenta uma energia térmica diferente,e pode haver uma Condução de Calor:quando há um contato direto entre dois objetos/corpos,o mais quente sede seu calor para o mais frio...ocorrendo então o equilíbrio de energia térmica entre esses dois objetos/corpos.

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  6. Com as informações de ambos textos está visível a diferença de calor e temperatura.
    CALOR é definido como energia cinética total dos átomos e moléculas que compõem uma substância.
    TEMPERATURA é uma medida da energia cinética média das moléculas ou átomos individuais.
    A distinção fica mais clara pelo seguinte exemplo que posso citar é: temperatura de um copo de água fervente é a mesma que a da água fervente de um balde. Contudo, o balde de água fervente tem uma maior quantidade de energia que o copo de água fervente. Portanto, a quantidade de calor depende da massa do material, a temperatura não.

    Tamiris Aparecida Neto Da Silva Gonçalves. 2°C

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  7. Esses textos que estão publicados está claramente compreensíveis e logicamente de ótima explicação, mostrando-lhe a uma diferença entre a temperatura e o nosso eterno calor.
    Podemos compreender por esses conceitos que a temperatura é algum grau de agitação das partículas que se compõe o corpo , levando para o calor uma boa possibilidade de partículas térmicas. Acredita-se que a temperatura veio primeiro, pois ela consegue forma as partículas e só após desse procedimento surge as energias , quando desse modo entra para o calor.
    No conceito do calor entende-se que é uma transportação de energias térmicas de um corpo para o outro, no nosso cotidiano quando nós mostra um contato direto entre dois objetos o mais quente sede calor para o mais frio destacando assim uma classificação de calor determinada condução de calor. A base dos termômetros é classificada por dilatação que é provocada por variação de uma temperatura.
    Sendo assim por esses meios de entendimentos tanto pelo conceito tanto pelo conhecimento , poderemos observar melhor o nosso cotidiano para conseguirmos diferenciar-se a temperatura do calor.

    Vitória Meira da Silva
    2-° C, Vespertino

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  8. Ambos os textos nos ajudam a compreender melhor a diferença entre calor e temperatura.
    Os dois conduzem energia, mas a temperatura faz com que dois corpos ou mais sempre fiquem com o mesmo grau de vibração, ou seja sempre estarão com a mesma temperatura. Já o calor é o que transporta a temperatura de um corpo para l outro e o transporte sempre vai ocorrer de um corpo com maior temperatura para o outro de menor temperatura
    Fernanda Campos Dos Santos 2ºC

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  9. com informações obtidas no texto acima podemos afirmar que calor e temperatura são energias, A temperatura é definida como uma grandeza física que caracteriza o estado de equilíbrio de um sistema termodinâmico que mede o grau de agitação térmica, Quanto maior for a agitação das moléculas, maior será a sua temperatura . Já o calor e quando um corpo possui maior temperatura que o outro O calor pode ser transferido entre diferentes sistemas termodinâmicos por meio dos processos de condução, convecção e radiação Esse fenômeno ocorre até que os corpos atinjam a mesma temperatura, Quando não há diferença de temperatura entre dois corpos, não existe calor
    Luz estrella B. de O. Rodrigues 2 C😘

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