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Responda às questões abaixo sobre os conceitos estudados sobre temperatura e calor

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Temperatura e calor são conceitos fundamentais da Termologia, que é a área da Física que estuda os fenômenos associados ao calor, como a temperatura, dilatação, propagação de calor, comportamento dos gases, entre outros. Muitas vezes, esses dois conceitos são utilizados como sinônimos, porém, apesar de estarem associados, são aspectos distintos.

A temperatura é uma grandeza física utilizada para medir o grau de agitação ou a energia cinética das moléculas de uma determinada quantidade de matéria. Quanto mais agitadas essas moléculas estiverem, maior será sua temperatura.

O aparelho utilizado para fazer medidas de temperatura é o termômetro, que pode ser encontrado em três escalas: Celsius, Kelvin e Fahrenheit.

A menor temperatura a que os corpos podem chegar é chamada de Zero absoluto, que corresponde a um ponto em que a agitação molecular é zero, ou seja, as moléculas ficam completamente em repouso. Essa temperatura foi definida no século XIX pelo cientista inglês Willian Thompson, mais conhecido como Lord Kelvin. O zero absoluto tem os seguintes valores: 0K - escala Kelvin e -273,15 ºC - na escala Celsius.

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O calor, que também pode ser chamado de energia térmica, corresponde à energia em trânsito que se transfere de um corpo para outro em razão da diferença de temperatura. Essa transferência ocorre sempre do corpo de maior temperatura para o de menor temperatura até que atinjam o equilíbrio térmico.

É muito comum ouvirmos algumas expressões cotidianas associando calor a altas temperaturas. Em um dia quente, por exemplo, usa-se a expressão "Hoje está calor!". Porém, corpos com baixas temperaturas também possuem calor, só que em menor quantidade. Isso quer dizer apenas que a agitação das moléculas é menor em corpos "frios".

A unidade de medida mais utilizada para o calor é a caloria (cal), mas a sua unidade no Sistema Internacional é o Joule (J). A caloria é definida como a quantidade de energia necessária para elevar a temperatura de 1g de água em 1ºC.

A relação entre a caloria e o Joule é dada por: 1 cal = 4,186 J

Por Mariane Mendes
Graduada em Física

Os termômetros são instrumentos utilizados para medir a temperatura

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Temperatura e calor são conceitos fundamentais da Termologia, que é a área da Física que estuda os fenômenos associados ao calor, como a temperatura, dilatação, propagação de calor, comportamento dos gases, entre outros. Muitas vezes, esses dois conceitos são utilizados como sinônimos, porém, apesar de estarem associados, são aspectos distintos.

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Temperatura e calor são conceitos bastante próximos, embora tenham significados bem distintos para a termologia . Enquanto o calor é uma forma de energia, a temperatura é uma medida da energia cinética de todos os átomos e moléculas constituintes de um corpo.

O que é temperatura

Temperatura é uma medida microscópica para o movimento de oscilação descrito por átomos e moléculas de um corpo. Macroscopicamente, a temperatura é percebida pelas sensações de quente e frio, e pode ser descrita por meio de um grande número de escalas termométricas .

Atualmente existem três escalas termométricas largamente utilizadas: celsius, fahrenheit e kelvin. A escala celsius é a mais usada de todas, praticamente por todos os países do mundo. A escala fahrenheit é utilizada nos Estados Unidos da América e em outros pequenos países. Já a escala kelvin é vista no meio acadêmico, em publicações científicas, uma vez que kelvin (K) é a unidade de medida de temperatura adotada pelo Sistema Internacional de Unidades .
Veja também: Como converter unidades?
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A medida de temperatura de um corpo determina o sentido no qual o calor irá fluir. Essa forma de energia térmica deve sempre partir dos corpos de maior temperatura em direção aos corpos de menor temperatura, até que se estabeleça a condição de equilíbrio térmico .

O estado físico de uma substância depende de sua temperatura.

→ Escala celsius

A escala celsius é baseada nos pontos de fusão e ebulição da água pura, os quais ocorrem, respectivamente, nas temperaturas de 0 ºC e 100 ºC. Essa escala foi criada, em 1742, pelo astrônomo sueco Anders Celsius, e é largamente utilizada até hoje pela maioria dos países do mundo.

→ Escala fahrenheit

A escala fahrenheit tem como pontos fixos as temperaturas de 32º F e 212 ºF, associados aos pontos de fusão e ebulição da água, respectivamente. Essa escala foi concebida pelo físico alemão Daniel Gabriel Fahrenheit, que, inicialmente, baseou-se na temperatura do corpo humano, à qual atribuía-se a medida de 90 ºF.

Embora estejam relacionados, temperatura e calor são grandezas distintas.

→Escala kelvin

A escala kelvin é adotada pelo S.I. para a definição da temperatura termodinâmica. Originalmente essa escala foi construída com base na temperatura do ponto triplo da água, e o seu nome foi-lhe atribuído em homenagem ao físico britânico William Thomson, conhecido como Lorde Kelvin. Assim como a escala celsius, a escala kelvin é centígrada, isto é, apresenta 100 divisões iguais entre os pontos de fusão e de ebulição da água.

A escala kelvin é absoluta, ou seja, não admite valores negativos de temperatura como fazem as outras escalas termométricas. A temperatura mais baixa medida na escala kelvin é conhecida como zero kelvin (0 K ou -273,15 ºC), ou zero absoluto: uma temperatura teórica em que todos os átomos e moléculas de um corpo encontram-se perfeitamente parados.

Relação do zero absoluto e dos pontos fixos da água nas três escalas mais comuns.

Saiba também: Três erros comuns em termologia
Conversão de temperaturas

Existem relações matemáticas que podem ser utilizadas para convertermos medidas de temperatura em diferentes escalas termométricas. Confira tais fórmulas:

A fórmula anterior permite-nos converter temperaturas escritas tanto em graus celsius quanto em graus fahrenheit. Para tanto, é necessário substituir as variáveis ou pela temperatura que se deseja converter.

Caso queiramos transformar graus celsius em kelvin ou vice-versa, podemos utilizar a relação matemática seguinte, confira:

Por fim, a relação que pode ser usada para a conversão entre kelvin e graus fahrenheit é mostrada a seguir, observe:

Juntas, as três fórmulas apresentadas podem ser usadas para converter qualquer uma das três escalas termométricas mais utilizadas no mundo.

O que é calor

Calor é a energia que flui a partir dos corpos que se encontrem em temperaturas maiores que as vizinhas. Quando dois ou mais corpos estabelecem contato térmico, o calor sempre fluirá de forma espontânea para os corpos de menor temperatura, até que se atinja a condição de equilíbrio térmico .
O calor pode ser transferido entre os corpos por meio de três processos distintos. Confira mais detalhes sobre cada um desses processos:

O processo de condução de calor ocorre principalmente em sólidos, sem que haja transporte de matéria. Para que ocorra o processo de condução, é necessário o contato físico entre corpos de diferentes temperaturas. A condução também ocorre no interior dos sólidos, o contato entre moléculas permite que elas troquem energia, transferindo parte de seu movimento de vibração para suas vizinhas. Como exemplo de condução, tem-se o processo de aquecimento de uma barra metálica.

A convecção ocorre em fluidos, tais como líquidos e gases, por meio da transferência de massa. Para que ocorra a convecção, é necessário que haja diferenças de temperatura no interior do fluido. Nessas condições, formam-se correntes de convecção ascendentes e descendentes, que transferem calor para outras partes do fluido até que todo o esse fique com a mesma temperatura. Um exemplo desse processo é a fervura da água.

A radiação é a transmitida por ondas eletromagnéticas. Todos os corpos que têm temperaturas maiores que o zero absoluto transmitem calor por radiação. Por tratar-se de uma onda eletromagnética, a radiação é capaz de propagar-se no vácuo. As ondas eletromagnéticas do Sol e a lâmpada incandescente, que aquece seu redor, são exemplos de radiação.

A unidade de medida de calor, joule (J), é a mesma utilizada para a energia, uma vez que o calor é uma das diversas formas pelas quais essa pode apresentar-se. No entanto, é comum que utilizemos grandezas como a caloria (cal) e cálculos de calorimetria no nosso dia a dia.

Existem duas formas de calor. Entenda as diferenças entre elas:

é aquele que causa mudanças de temperatura em um corpo sem que haja mudanças em seu estado físico. Conferira a fórmula de calor sensível :

é aquele que um corpo precisa absorver para ter o seu estado físico alterado sem que haja mudanças de temperatura. Observe a fórmula usada para calcular a quantidade de calor latente :

Exemplos de calor e temperatura

Confira alguns exemplos que podem ajudar a compreender a diferença entre calor e temperatura:

Apesar da temperatura da chama de um fósforo ser mais de 2000 ºC, a quantidade de calor que ela é capaz de transferir é muito pequena.

Coloque sua mão dentro d'água em temperatura ambiente, agora coloque sua mão em água morna e, em seguida, coloque novamente sua mão na água em temperatura ambiente: ao fazer isso, perceberá que essa água está mais "fria", quando, na verdade, a diferença de temperatura entre sua mão e a água favoreceu uma maior troca de calor.

Quando encostamos em objetos metálicos, percebemos que eles parecem "frios". Isso acontece devido à sua boa capacidade de absorver ou transferir calor, sua temperatura geralmente está igual à do ar e dos outros objetos ao seu redor.

A temperatura é uma das grandezas que determinam o estado físico das substâncias, no entanto, para que ela mude, é necessário que ocorram trocas de calor ou grandes mudanças de pressão.

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Calor e temperatura: conceitos, fórmulas, exemplos - Mundo Educação

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1) O que é temperatura? a) É a energia que se transmite de um corpo a outro em virtude de uma diferença de temperatura b) Uma grandeza associada ao grau de agitação das partículas que compõe um corpo, quanto mais agitadas as partículas de um corpo, menor será sua temperatura. c) Energia térmica em trânsito. d) É uma forma de calor. e) Uma grandeza associada ao grau de agitação das partículas que compõe um corpo, quanto mais agitadas as partículas de um corpo, maior será sua temperatura. f) Termômetro. 2) A temperatura é uma grandeza física que mede: a) Grau de agitação das moléculas. b) Calor. c) Pressão. d) Volume. e) Densidade. f) Frio. 3) O calor é definido como uma energia térmica que flui entre os corpos. O fluxo de calor entre dois corpos em contato se deve inicialmente a: a) Temperatura dos corpos serem iguais. b) Temperatura dos corpos serem diferentes. c) Os corpos estarem muito quentes. d) Os corpos estarem muito frios. e) Os corpos serem dependentes um do outro. f) Os corpos serem independentes um do outro. 4) Marque a alternativa que defina corretamente calor. a) Trata-se de um sinônimo de temperatura em um sistema b) É uma forma de energia contida nos sistemas c) É uma energia de trânsito, de um sistema a outro, devido à diferença de temperatura entre eles. d) É uma forma de energia superabundante nos corpos quentes. e) É uma forma de energia em trânsito, do corpo mais frio para o mais quente. f) É o Sol. 5) Existem três formas de energia térmica ou transmissão de calor são elas: a) Condução, invasão e retração b) Condução, convecção e irradiação c) Invasão, retração e convecção 6) Você já se queimou num cabo de panela? Ou, então, teve a oportunidade de se aquecer numa fogueira ou lareira? a) O que ocorreu foi a transmissão de calor. b) O que ocorreu foi a transmissão de temperatura. 7) Quando colocamos uma panela de água para esquentar no fogão, o fogo esquenta a panela e esta esquenta a água, que está no fundo por condução. Porém, quando a água do fundo começa a ficar quente, ela fica menos densa. Dessa forma, essa parte de água menos densa sobe e a parte mais densa e a fria desce. Então temos... a) Convecção b) Irradiação 8) A luz solar, que percorre o espaço até chegar à Terra. Dessa forma, nosso planeta é aquecido por: a) Convecção b) Irradiação c) Condução

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Questionário - Uma série de perguntas de múltipla escolha. Toque na resposta correta para continuar.

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AULA FÍSICA - TERMOMETRIA: Temperatura e Calor - STOODI

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Temperatura e calor – Ciências – 7º ano – Ensino Fundamental

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Responda as atividades propostas no link ao lado.

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Teste seus conhecimentos nos jogos ao lado! É uma ótima forma de verificar seu aprendizado.

Qualquer dúvida, volte nos vídeos e textos antes de tentar novamente!

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Estudar com vídeos torna tudo mais fácil, não é mesmo? Então, assista aos vídeos ao lado.

Lembre-se: qualquer dúvida é só escrever nos comentários.

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Leia os textos a seguir, para conhecer os conceitos de Calor e Temperatura.

Quando se deparar com cálculos matemáticos, não se assuste! Com o tempo aprenderemos a fazer todos eles...

Por enquanto, concentre-se em dominar os conceitos da matéria.

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Para você, existe diferença entre o calor e a temperatura?

Parece que são conceitos iguais, não é mesmo? No entanto, na Física, eles tem significados bem distintos.

Conheça, nos próximos cards, a diferença entre eles. No final, não esqueça de fazer as atividades propostas!