Temperatura, Escalas e Equilíbrio Térmico

Temperatura e Escalas

• A temperatura normal do corpo humano é de 36,5ºC.
• É necessário converter graus Celsius para Kelvin somando 273,15.
• A temperatura da superfície do Sol é aproximadamente 6000ºC.
• A temperatura da estrela Polar é de 7200 K.
• Na escala Kelvin, o ponto de fusão da água é 273,15 K e o ponto de ebulição é 373,15 K.

Equilíbrio Térmico

• Se dois sistemas estão em equilíbrio térmico, eles têm a mesma temperatura.
• Sistemas com a mesma temperatura podem ter energias internas diferentes.
• Não ocorre transferência de calor quando dois sistemas em equilíbrio térmico estão em contato.

Trabalho e Calor

• Joule demonstrou que é possível aquecer água movimentando pás dentro de um recipiente.
• Calor e trabalho são processos equivalentes para aquecer um corpo.
• Há transferência de energia por calor ao aquecer leite numa chama.

Transferência de Energia

• Apanhar um escaldão na praia ilustra a transferência de energia por calor.

Uso Correto do Termo "Calor"

• Se a temperatura de um corpo aumenta, pode ter ocorrido transferência de energia para ele através de calor.

Aplicações Térmicas

• Telhados negros em casas em zonas frias são utilizados devido à sua capacidade de absorver calor.
• Uma panela de alumínio com o fundo preto e as paredes laterais polidas é mais eficiente para cozinhar em uma placa elétrica.

Capacidade Térmica

• A capacidade térmica mássica do chumbo é de 0,0305 cal g-1 ºC-1.
• Na unidade SI, isso equivale a 0,0305 * 4,18 J g-1 ºC-1 = 0,1275 J g-1 ºC-1.

Variação da Energia Interna

• A variação da energia interna é diferente para máquinas que recebem e transferem energia como calor e trabalho.

Energia Potencial Gravítica

• A energia potencial gravítica depende da altura e massa dos objetos.
• Veículos em diferentes alturas terão diferentes energias potenciais gravíticas.

Energia em um Skateparque

• A energia potencial gravítica é maior nos pontos mais altos do skateparque.
• A energia cinética é maior nos pontos mais baixos do skateparque, onde a velocidade é maior.
• Nas posições B e D do skater, aproximadamente, a mesma energia

Energia Mecânica

• A energia mecânica é a soma da energia potencial gravitacional e energia cinética
• A conservação de energia implica que, na ausência de resistência do ar, a energia total (potencial + cinética) permanece constante.

Cálculo de Energia Gravítica e Cinética

• É possível calcular a energia potencial gravitacional e a energia cinética em diferentes posições.
• A energia cinética de um objeto imediatamente antes de tocar o solo é calculada com base em sua velocidade nesse instante.

Energia e Automóvel

• A energia cinética de um automóvel aumenta durante o percurso com aceleração constante.
• A energia potencial gravítica não varia se o percurso for em uma estrada plana e horizontal.
• A velocidade do automóvel em um determinado tempo pode ser calculada usando a aceleração e o tempo.
• A energia cinética do automóvel ao fim do percurso é dada por 1/2 * m * v^2, onde m é a massa do automóvel e v é a sua velocidade.