Autoria: Karina Ferreira
Termologia:aspectos Macroscópicos e Microscópicos
O estudo macroscópicos só se preocupam com aspectos globais do sistema:o volume que ocupa sua temperatura e outras propriedades que podemos perceber pelos nossos sentidos.
Em geral do ponto de vista Macroscópico , analisando as propriedades globais do corpo: energia, posição, velocidade etc.
Porém muitas vezes , para uma compreensão mais profunda do fenômeno,adotamos o ponto de vista Microscópico, onde são consideradas grandezas indiretamente medidas, não sugeridas pelos nossos sentidos.
Nos fenômenos térmicos, Microscopicamente consideramos a energia das moléculas, suas velocidades, interações etc. Entretanto, os resultados obtidos Microscopicamente devem ser compatíveis com o estudo feito por meio de grandeza Macroscópicas.
Os dois pontos de vista se completam na Termologia, fornecendo de um mesmo fenômeno uma compreensão mais profunda.Por exemplo, a noção de temperatura a partir da sensação de quente e frio sugerida pelos nossos sentidos(ponto de vista macroscópico)se aprofunda quando consideramos o movimento molecular e entendemos a temperatura a partir desse movimento(ponto de vista macroscópico).
Esse entrelaçamento de métodos é característico do estudo atual da Física.
Energia Térmica. Calor
As moléculas constituintes da matéria estão em contínuo movimento, denominado agitação térmica.A energia cinética associada a esse movimento é chamada energia térmica.
A energia térmica de um corpo pode variar.
A energia térmica pode transferir-se de um corpo para outro quando entre eles houver uma diferença de temperatura.A energia térmica em trânsito é denominada calor.
A medida da quantidade de calor trocada entre dois corpos é, portanto ,uma medida de energia. A unidade de energia do Sistema Internacional é o joule(J). No entanto, ultiliza-se, também como medida das quantidade de calor, a caloria(símbolo cal), unidade estabelecida antes de se entender o calor como forma de energia.
Sabe-se atualmente que:
1 caloria= 4,186 joules
Noção de temperatura
Podemos considerar a temperatura de um corpo como sendo a medida do grau de agitação de suas moléculas.Dessa forma , supondo não haver mudanças de fase, quando o corpo recebe energia térmica, suas moléculas passam a se agitar mais intensamente:a temperatura aumenta. Ao perder energia, as moléculas do corpo se agitam com menor intensidade: a temperatura diminui.
A transferência de calor entre dois corpos pode ser explicada através da diferenças entre as suas temperaturas.Assim, se dois corpos a temperaturas diferentes forem colocados em presença, moléculas lentas do corpo frio aumentam sua velocidade e as moléculas rápidas do corpo quente têm sua velocidade diminuída até ser alcançado um equilíbrio. Em outras palavras, houve passagem de energia térmica (calor) do corpo mais quente para o corpo mais frio.
A situação final de equilíbrio que traduz uma igualdade de temperatura dos corpos constitui o equilíbrio térmico.Assim, dois corpos em equilíbrio térmico possuem obrigatoriamente temperaturas iguais.
A observação permite concluir:”se dois corpos estão em equilíbrio térmico com um terceiro, eles estão em equilíbrio térmico entre sí “. Esse fato é conhecido como LEI ZERO DA TERMODINÂMICA . Assim, se um corpo A está em equilíbrio térmico com um corpo C , e um corpo B também está em equilíbrio térmico com o corpo C , os corpos A, B estão em equilíbrio térmico entre si.
Os estados de Agregação da Matéria
Há três estados de agregação ou fases da matérias:sólidos,líquido e gasoso.
Estado Sólido: força de coesão intensa; forma e volume bem- definidos
Estado Líquido: forças da coesão menos intensas, mas ainda apreciáveis; forma variável e volume bem-definido.
Estado Gasoso: frorça de coesão extremamente fracas; não apresenta forma nem volumes definidos.
A medida da Temperatura-Termometria
A sensação térmica é o primeiro impreciso critério para introduzir a noção de temperatura. Hoje, define-se temperatura como uma medida do grau de agitação térmica das moléculas do sistema.
Dois ou mais sistemas estão em equilíbrio térmico, quando apresentam temperaturas iguais.
Termômetro é um sistema auxiliar que permite, indiretamente, avaliar a temperatura de um corpo. O mais usado é o termômetro de mercúrio.
Função termométrica de um termômetro é a expressão que relaciona as valores da grandeza termométrica com os valores da temperatura.
A medida do Calor- Calorimetria
A calorimetria é a parte da Termologia que estuda as trocas de calor entre corpos.
Calor é energia térmica em trânsito. Calor sensível é o que acarreta variação de temperatura ao ser recebido ou perdido por um corpo. Calor latente é o calor recebido ou perdido durante uma mudança de estado.
Quantidade de calor (Q) é a grandeza através da qual avaliamos a energia térmica em trânsito trocada entre sistemas a diferentes temperaturas.
A Caloria é a unidade usual de quantidade de calor. A unidade oficial (SI) é joule. Relação: 1 cal = 4,186 j.
O calor específico de uma substância mede numericamente a quantidade de calor recebida ou perdida por um grama da substância ao sofrer a variação de temperatura 1°C, sendo usualmente expressa em cal/g°C.