domingo, 7 de novembro de 2010

8 série - Calor e temperatura

O calor é a nomenclatura atribuída à energia sendo transferida de um sistema a outro exclusivamente em virtude da diferença de temperaturas entre eles. Não é correto se afirmar que um corpo possui mais calor que outro, e tão pouco é correto afirmar que um corpo possui calor; os corpos (ou sistemas) possuem energia interna e o conceito de energia interna não deve jamais ser confundido com o conceito de calor.

O calor é uma das duas formas disponíveis para se transferir energia de um sistema a outro e expressa a quantidade de energia transferida através da fronteira comum aos sistemas. Se dá portanto sem a variação dos volumes dos sistemas em interação se presente de forma exclusiva. O calor descreve a energia transferida entre sistemas que não se pode ser associada à execução de um trabalho mecânico, este último correspondendo à segunda entre as duas formas de transferência de energia citadas. O trabalho associa-se à energia transferida em virtude do movimento da fronteira dos sistemas - e não da energia transferida através destas - e portando ocorre sempre acompanhado de variações nos volumes dos sistemas em interação.

O calor é geralmente simbolizado pela letra Q na física e, por convenção, se um corpo recebe energia sob a forma de calor - o que leva a um aumento de sua energia interna U - o calor Q é positivo, e se um corpo cede energia sob a forma de calor - o que leva a uma redução de sua energia interna - o valor de Q é negativo.

A unidade do Sistema Internacional (SI) para o calor é o joule (J), embora seja usualmente utilizada a caloria (cal; 1 cal = 4,18 J).

Termodinamicamente falando, calor e trabalho não são funções de estado (ou seja, não dependem apenas da diferença entre o estado inicial e o estado final do processo), mas dependem do caminho, no espaço de estados, que descreve o sistema em uma evolução quase-estática ou reversível (no sentido termodinâmico) de um estado inicial A até um estado final B.
Correntes de convecção originadas por uma fonte de calor.

Os processos pelos quais ocorre transferência de calor (transferências de energia sob a forma de calor) são tradicionalmente divididos em:

* Condução

Condutor ou condução pode se referir a: Condução elétrica; Condutor elétrico, qualquer meio ou dispositivo em que se propaga a corrente elétrica; Condução térmica; Condutor, na sociedade, ou no código de estrada, é alguém que conduz algo, por exemplo o condutor de um veículo.

* Convecção

A convecção é soma de dois fenômenos físicos, a condução de calor (ou difusão de calor) e a advecção de um meio fluido (líquidos e gases).

* Radiação

A radiação é a única forma onde a transferência de calor pode ocorrer no vácuo, isto é, na abstenção de matéria.

Há muito tempo, muitos filósofos acreditavam que o calor seria um tipo de fluido invisível e muito leve, que era chamado por Lavoisier de calórico. O calórico supostamente se transferia entre os corpos de tal modo que um corpo aqueceria quando recebesse calórico e esfriaria quando perdesse.

Hoje acredita-se que um corpo aquece quando há um aumento do valor médio da energia associada à translação, rotação e/ou vibração de suas moléculas - ou seja, quando há um aumento de sua energia térmica - e que este se esfria quando há uma diminuição de sua energia térmica. O calor, sendo uma forma de transferência de energia, afeta diretamente a energia térmica e a energia interna dos corpos e provoca portanto elevações e diminuições de temperatura, mas neste processo o que se transfere é a energia, e não um fluido ligado à temperatura dos corpos, como suposto inicialmente considerada a cronologia histórica. O trabalho, sendo também uma forma de transferência de energia, é geralmente responsável, por motivos análogos ao exposto para o calor, por uma diminuição e/ou um aumento na(s) temperatura(s) do(s) sistema(s) envolvidos, conforme a Primeira Lei da Termodinâmica.

Tipos de calor

* Calor sensível: provoca apenas a variação da temperatura do corpo. A quantidade de calor sensível (Q) que um corpo de massa m recebe é diretamente proporcional ao seu aumento de temperatura. Logo, é possível calcular a quantidade de calor sensível usando a seguinte fórmula:

Q=m\cdot\ c\cdot\Delta t

* Calor latente: provoca algum tipo de alteração na estrutura física do corpo. É a quantidade de calor que a substância troca por grama de massa durante a mudança de estado físico. É representado pela letra L. É medido em caloria por grama (cal/g).

Para calcular o calor latente é necessário utilizar a seguinte expressão:
Q=m\cdot L

Onde Q é a quantidade de calor recebida ou cedida pelo corpo, m é a massa do corpo e L é o calor latente ou calor de transformação mássico (é a energia necessária fornecer á massa de 1Kg de substância para que mude de estado).


Temperatura:

emperatura é uma grandeza física que mensura a energia cinética média de cada grau de liberdade de cada uma das partículas de um sistema em equilíbrio térmico. Esta definição é análoga a afirmar-se que a temperatura mensura a energia cinética média por grau de liberdade de cada partícula do sistema uma vez consideradas todas as partículas de um sistema em equilíbrio térmico em um certo instante. [1] A rigor, a temperatura é definida apenas para sistemas em equilíbrio térmico.


fonte:wikipedia

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