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23.1 – Calor : energia em movimento

Capítulo 23 – A Primeira Lei da Termodinâmica. 23.1 – Calor : energia em movimento. Séculos XVII e XVIII = calor seria substância (“ calórico ”) ou movimento ?. Antoine Lavoisier (1743-1794). Francis Bacon (1561-1626).

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23.1 – Calor : energia em movimento

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Presentation Transcript

  1. Capítulo 23 – A Primeira Lei daTermodinâmica 23.1 – Calor: energiaemmovimento Séculos XVII e XVIII = calorseriasubstância (“calórico”) oumovimento? Antoine Lavoisier (1743-1794) Francis Bacon (1561-1626) Calor = “Minúsculomovimento de vibração das partículas dos corpos” (Newton) Calor = substânciafluidaindestrutívelque “preencheosporos” dos corpos e escoa do corpoquentepara o frio Saibamais no livro do Moysés!

  2. Calorflui entre doiscorposquandohádiferença de temperatura entre eles iente Ambiente Convenção: Q>0: calorabsorvidopelosistema Q<0: calorliberadopelosistema Sistema Q < 0 Unidades: 1 caloria (cal): quantidade de calornecessáriaparaelevar a temperatura de 1g de água de 14,5 oCpara 15,5 oC 1 Btu (“British thermal unit”)=252,0 cal 1 cal = 4,1868 joules TS> TA Ambiente Sistema TS = TA Q=0 Ambiente Sistema TS < TA Q > 0

  3. Experimento de Joule: equivalentemecânicodacaloria James Joule (1818-1889) O trabalhorealizadopelos pesos emquedaaumenta a temperaturadaágua Saiba mais em: http://pruffle.mit.edu/3.00/Lecture_04_web/node4.html Exemplo: Na montagem de Joule, de quealturaumamassa de 1 kg teriaquecairparaelevar a temperatura de 1 litro de águapor 1 grau?

  4. 23.2 – Transporte de calor Arquentetorna-se menosdenso e sobe (hátransporte de matéria) Agitação do movimentovibratório dos átomosou dos elétrons é transmitidapelosólido Energia é transmitidapelasondaseletromagnéticas

  5. Condução de calor TF e TQ mantidas constantes (contato com reservatórios) TQ TF A H: taxa de transmissão de calor Lei empírica: Forma diferencial: k: condutividade térmica (depende do material) Gradiente de temperatura

  6. Nem sempre os metais são os melhores condutores térmicos...

  7. 23.4 – Capacidadetérmica e calorespecífico Capacidadetérmicade um corpo: Quanto maior a capacidade térmica, menor será a variação de temperatura para a mesma quantidade de calor (“inércia térmica”) Unidades S.I.: J/K A capacidade térmica é proporcional à massa Calor específico: capacidade térmica por unidade de massa Unidades S.I.: J/kg.K Exemplo: água entre 14,5 e 15,5 celsius (pela definição de cal) Calor específico molar: capacidade térmica por número de moles

  8. Emgeral, o calorespecíficodependedatemperatura: Calorespecífico dos sólidos:

  9. O calorespecíficodependetambémda forma como o calor é fornecidos. Exemplo: caloresespecíficos de um gás a volume constante e pressãoconstantesãodiferente http://phet.colorado.edu/en/simulation/gas-properties

  10. Calor de transformação (calor latente): durante uma transformação de fase, o calor é usado para quebrar (ou refazer) as ligações químicas, e com isso a temperatura permanece constante L: calor latente (por unidade de massa)

  11. Questões

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