1) A energia térmica está associada à temperatura e movimento das partículas de um sistema. 2) Pode ser transferida por condução, convecção ou irradiação. 3) A temperatura mede o nível médio de energia cinética das partículas e pode ser medida em diferentes escalas térmicas.

2. Energia térmica é uma forma de energia que está
diretamente associada à temperatura absoluta de um
sistema, e corresponde classicamente à soma das energias
cinéticas microscópicas Eci que suas partículas constituintes
possuem em virtude de seus movimentos
de translação,vibração ou rotação.
Assume-se um referencial inercial sob o centro de
massa do sistema
Em sistemas onde há radiação térmica confinada, a
energia de tal radiação também integra a energia térmica.
A energia térmica de um corpo macroscópico corresponde
assim à soma das energias cinéticas de seus constituintes
microscópicos e das energias atreladas às partículas de
radiação (fótons térmicos) por ele confinadas.
À transferência de energia, impelida por uma diferença de
temperaturas, de um sistema termodinâmico a outro, dá-se
o nome de calor.

3. Temperatura
Os objetos na natureza, assim
como nós, são feitos de
pequenas partículas que
conhecemos como moléculas.
Com elas ocorre algo invisível.
Elas estão em constante estado
de agitação, no caso dos
sólidos, ou de movimentação,
como ocorre em líquidos ou
gases.
Essa situação não é constante,
elas podem estar mais ou
menos agitadas, dependendo
do estado energético em que
elas se encontram.

4. O que se observa é que quanto mais quente está o
corpo, maior é a agitação molecular e o inverso
também é verdadeiro, ou seja, a temperatura é uma
grandeza física que está associada de alguma forma ao
estado de movimentação ou agitação das moléculas.

5. A temperatura, atualmente, pode ser medida em
três escalas termométricas. Celsius, Fahrenheit e
Kelvin.
A conversão entre essas escalas pode ser feita pelas
seguintes relações matemáticas:

6. A calorimetria é o
ramo da física que
se ocupa dos
fenômenos
decorrentes da
transferência dessa
forma de energia
chamada calor.

7. As sensações de quente ou
frio que sentimos no cotidiano
estão relacionadas às trocas
de energia entre o nosso
corpo e o meio ambiente.
A sensação de quente está
relacionada ao ganho de
energia, e a de frio, à perda
de energia pelo nosso corpo.
Isso acontece porque, ao
colocarmos dois corpos
quaisquer em contato, a
energia térmica flui
naturalmente do corpo mais
quente para o mais frio.

8. Calor
O calor nada mais é do que o trânsito da energia
térmica de um corpo para outro.

9. Quando os dois corpos chegam à mesma temperatura,
dizemos que estão em equilíbrio térmico e a
temperatura final é chamada de temperatura de
equilíbrio.

10. Calor é a energia transferida
de um corpo para outro em
razão da diferença de
temperatura entre os corpos
envolvidos, ou seja, calor é a
energia térmica em trânsito.
A unidade de calor no
Sistema Internacional de
Unidades é o joule (J), em
homenagem ao físico britânico
James Prescott Joule.

11. No entanto, a unidade mais
comumente utilizada no cotidiano é a
caloria, simbolizada por cal.
Essa unidade é definida da seguinte
forma:
1 caloria, 1cal, representa o quanto
de calor deve-se fornecer a 1g de
água para elevar sua temperatura de
1°C.
A relação entre as duas unidades,
caloria e joule, fica da seguinte
forma:
1 cal = 4,18 J
O experimento de Joule

12. Diz a lei geral das trocas de calor que a soma algébrica de todas as quantidades
de calor trocadas entre os corpos é igual a zero, ou seja, é nula.
Quem pensa que há trocas de calor somente quando dois ou mais corpos estão
isolados em um calorímetro está um pouco equivocado, pois com o atrito dos dois
corpos ambos se aquecem, isto é, eles se aquecem por conta do trabalho
mecânico. Quando atritamos dois corpos (trabalho mecânico), estamos
produzindo os mesmos efeitos que quando fornecemos calor aos corpos.
Sendo assim, a equivalência entre as duas unidades (calor e energia mecânica)
pode ser feita através da experiência de Joule. Joule realizou um experimento em
que conseguiu converter energia mecânica em calor.
A atividade experimental que Joule realizou para a equivalência mecânica tinha
por base os corpos em queda livre, ou seja, sujeitos apenas à ação da gravidade.
Para isso, os corpos que estavam em queda moviam um conjunto de pás
mergulhadas em um calorímetro com água.
Tendo conhecimento do peso de ambos os corpos, altura de queda e o equivalente
em massa de água usada no calorímetro, Joule media a variação da temperatura
do sistema. Através de sua experiência, ele concluiu que:
1 cal = 4,186 J

13. O que é caloria?
Sinalizada com a abreviatura cal, é uma unidade de medida que define a
quantidade de energia para elevar em 1ºC a temperatura de 1 grama (o
equivalente a 1 mililitro) de água. Por exemplo, para aquecer 250 mililitros
de água (aproximadamente 1 copo) de 20ºC para 21ºC, é necessário
fornecer 250 calorias de energia.
A caloria também é usada para mensurar o valor energético de um
alimento.
Para isso, observa-se o aumento de temperatura que sua queima é capaz de
provocar na água, usando aparelhos chamados calorímetros e bombas
calorimétricas.
A "caloria" (Cal) utilizada pelos médicos e nutricionistas é, na realidade, a
quilocaloria (Kcal), também chamada de "grande caloria".
A unidade Btu continua sendo usada na engenharia, principalmente no
ramo de refrigeração
(aparelhos de ar-condicionado, por exemplo).

14. CALORÍMETRO

15. Capacidade térmica, calor específico sensível
Chamamos de Calor específico de uma
substância ( c ) a razão entre a quantidade de
calor que a substância troca e o produto entre
a sua massa e a variação de temperatura
sofrida.
Os corpos e as substâncias na natureza reagem
de maneiras diferentes quando recebem ou
cedem determinadas quantidades de calor.
Alguns esquentam mais rápido que os outros.
É a isso que chamamos de capacidade térmica.
Mas a capacidade térmica não é uma
propriedade da substância, ela depende
também da massa e do calor específico para
ser calculada.

16. Calor Latente
Calor latente é a grandeza física que está
relacionada à quantidade de calor que um
corpo precisa receber ou ceder para
mudar de estado físico. Matematicamente,
essa definição fica da seguinte forma:
Q = m.L
Onde L é o calor latente da substância e
tem como unidade a cal/g. O calor latente
pode assumir tanto valores positivos
quanto negativos. Se for positivo, quer
dizer que o corpo está recebendo calor; se
negativo, ele está cedendo calor.

17. CALOR DE COMBUSTÃO
Todos os organismos humanos precisam de energia para a sua
sobrevivência. Os animais, por exemplo, a alimentação é a sua principal
fonte de energia. O Ser Humano, através da alimentação, ingere
carboidratos, proteínas e gorduras, que, juntos, possibilitam um
fornecimento de energia necessária para a realização de todas as suas
atividades diárias.
Máquinas e motores também necessitam de energia para realizar
trabalho; nestes casos, a principal fonte de energia é o combustível.
Os combustíveis, assim como os alimentos, contêm energia, que pode ser
liberada e utilizada por outros mecanismos.
A energia contida nos alimentos e nos combustíveis pode ser medida por
meio da queima (combustão).
A combustão é uma reação exotérmica (liberação de calor) de uma
substância com o oxigênio.
Assim a queima de 1 grama de uma determinada substância libera uma
quantidade de calor, denominada "calor de combustão".
Calor de combustão é a quantidade de calor liberada na queima de 1 g
de uma substância, medida em cal/g.

19. A propagação do calor
O calor é uma forma de
energia que se propaga do
corpo mais quente para o
mais frio.
Esse processo pode ocorrer
por três mecanismos
diferentes.: condução,
convecção e a irradiação.

20. Condução
Predominante nos sólidos, nesse
processo a transmissão de energia
se dá molécula a molécula.
Em alguns corpos, esse processo
ocorre muito rapidamente, como
por exemplo, os metais, e por isso
eles são chamados de condutores
térmicos, e em outros ocorre o
contrário, como por exemplo, a
madeira e a água. Esses são
chamados de isolantes térmicos.

21. Lei de Fourier
K é o coeficiente de condutibilidade térmica do
material.
Os bons condutores, como os metais, têm valor elevado
para a constante K; já os isolantes térmicos
(madeira, isopor, lã, etc.) têm valor baixo para a
constante K.

22. Convecção
Exclusiva dos fluidos, ou seja, líquidos e gases, a transmissão de
calor por convecção ocorre por meio da movimentação de
massa fluida.
Ascendente, formada por fluido quente.
Descendente, formada por fluido frio.

26. Irradiação
A irradiação é pode ocorrer no vácuo e também em meios
materiais, e a sua transmissão é feita por intermédio de
ondas eletromagnéticas.
As ondas transmitem as energias que são absorvidas pelos
pelos corpos.
Essa absorção provoca uma alteração no estado de
movimentação das moléculas modificando, assim, a sua
temperatura.

30. Fluxo de calor
Para os três modos de propagação definimos a
grandeza denominada fluxo de calor:
Em que Q é a quantidade de calor transmitida e Δt o
intervalo de tempo correspondente.
Unidades de fluxo de calor: cal/s, cal/min, W (watt)

31. EQUAÇÃO FUNDAMENTAL DA CALORIMETRIA

32. By
Vania Lima