física térmica instituto federal sul-rio-grandense campus pelotas – visconde da graÇa programa...
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Física Térmica
INSTITUTO FEDERAL SUL-RIO-GRANDENSECAMPUS PELOTAS – VISCONDE DA GRAÇA
PROGRAMA INSTITUCIONAL DE BOLSA DE INICIAÇÃO À DOCÊNCIA
FÍSICA
TÉRMICA
I – Dilatação dos sólidos
Podemos observar, em várias situações cotidianas, os efeitos da dilatação e da contração que ocorrem devido às variações na temperatura.
FÍSICA
TÉRMICA
I – Dilatação dos sólidos
Existem algumas situações em que é necessário o uso de materiais com a mesma taxa de dilatação, como por exemplo, o engenheiro usa barras de ferro de reforço que possuem a mesma taxa de dilatação que o concreto e o dentista utiliza na restauração um material com a mesma taxa de dilatação que o esmalte dos dentes. Amálgama prateado
A dilatação pode ser útil. Quando se quer afrouxar a tampa metálica de um vidro, podemos mergulhá-los em água quente. A tampa de metal dilata-se mais que o vidro e fica um pouco mais frouxa.
FÍSICA
TÉRMICA
I – Dilatação dos sólidos
Os corpos ao sofrerem variação na sua temperatura, tem suas dimensões alteradas devido a variação na agitação das moléculas.
O que acontece com um corpo quando aumentamos a sua temperatura?
O que acontece com um corpo quando diminuímos a sua temperatura?
FÍSICA
TÉRMICA
II – Dilatação Linear
Em algumas situações, nos preocuparemos apenas com a variação no comprimento de um corpo, neste caso, utilizaremos a dilatação linear.
FÍSICA
TÉRMICA
II – Dilatação Linear
l0
l
Δl
Δl = l0 α ΔθΔl = l - l0
FÍSICA
TÉRMICA
III – Dilatação Superficial
Em algumas situações, nos preocuparemos apenas com a variação na área de um corpo, neste caso, utilizaremos a dilatação superficial.
FÍSICA
TÉRMICA
III – Dilatação Superficial
Δl
ΔA = A0 β Δθ
ΔA= A - A0
A0
A
β = 2α
FÍSICA
TÉRMICA
III – Dilatação Superficial
FÍSICA
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IV – Dilatação Volumétrica
Em algumas situações, nos preocuparemos apenas com a variação no volume de um corpo, neste caso, utilizaremos a dilatação volumétrica.
ΔV = V0 Δθ
ΔV= V - V0
= 3α
V0
V
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V – Dilatação dos Líquidos
Leitura inicial 50 ml
O que acontece se aumentarmos a temperatura do recipiente????
Leitura final 60 ml
Qual foi a variação de volume sofrida pelo líquido?????ΔV = V – V0 = 60 - 50 = 10 ml Certo????
ERRADO!!!! Por quê?????
Porque o recipiente também sofre variação no seu volume.
ΔV = ΔVaparente + ΔVfrasco
FÍSICA
TÉRMICA
VII – Fases da Matéria: Sólido
No estado sólido, as partículas encontram-se muito próximas e unidas por intensas forças de ligação. Elas vibram em posições fixas.
Forma e volume constantes e definidos. Permite pouca compressibilidade.
FÍSICA
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VII – Fases da Matéria: Líquido
As partículas estão mais afastadas uma das outras, reduzindo as forças de ligação que as mantém unidas. Estão mais livres e se movem com facilidade.
Forma variável (recipiente) Volume constante
FÍSICA
TÉRMICA
VII – Fases da Matéria: Gasoso
As partículas encontram-se muito afastadas umas das outras e são praticamente livres.
Se movimentam rapidamente em todas as direções e sentidos.
A forma e volume são variáveis (de acordo com o recipiente).
FÍSICA
TÉRMICA
VII – Fases da Matéria
FÍSICA
TÉRMICA
VIII – Mudanças de Fase
FÍSICA
TÉRMICA
VIII – INFLUÊNCIA DA PRESSÃO NA MUDANÇA DE FASE
PRESSÃO ATMOSFÉRICA
A pressão atmosférica varia conforme o lugar que nos encontramos. Ao nível do mar temos um valor para a pressão atmosférica que corresponde a 1 atm ou 76 cmHg.
Verifica-se experimentalmente que, se variarmos a pressão exercida sobre uma substância, a temperatura na qual ela muda de fase sofre alterações. Assim o gelo se funde a 0 ºC e a água ferve a 100 ºC quando a pressão for de 1 atm.
FÍSICA
TÉRMICA
VIII – INFLUÊNCIA DA PRESSÃO NA MUDANÇA DE FASE
Quando uma substância se funde, de modo geral ela aumenta de volume. Para uma substância que tenha este comportamento, observa-se que um aumento na pressão exercida sobre ela acarreta um aumento em sua temperatura de fusão.
A água é uma exceção quanto ao ponto de fusão. Ao se transformar em gelo a água aumenta de volume e é por este motivo que uma garrafa cheia de água, colocada em um congelador, parte-se quando a água se solidifica.
Fusão
FÍSICA
TÉRMICA
FÍSICA
TÉRMICA
VIII – INFLUÊNCIA DA PRESSÃO NA MUDANÇA DE FASE
Um aumento na pressão acarreta um aumento na temperatura de ebulição, pois uma pressão mais elevada tende a dificultar a vaporização. Este fato é usado nas panelas de pressão e a água pode chegar a 120 ºC.
Ebulição
FÍSICA
TÉRMICA
VIII – INFLUÊNCIA DA PRESSÃO NA MUDANÇA DE FASE
Com a altitude a pressão atmosférica vai diminuindo e o ponto de ebulição da água também. Por exemplo no alto do Monte Everest, (8800 m de altitude) a água ferve a 72 ºC. Isto que dizer, que cozinhar um alimento nesta altitude sem panela de pressão, é uma missão difícil.
Ebulição
FÍSICA
TÉRMICA
VIII – INFLUÊNCIA DA PRESSÃO NA MUDANÇA DE FASE
Ebulição