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É o ramo da física que estuda a transferência de calor entre corpos e os efeitos desse processo. Ela é importante para entender fenômenos relacionados à temperatura e à energia térmica.

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capacidade térmica (C) é igual a razão da quantidade de calor sobre a variação de temperatura

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Mede a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de um corpo em uma determinada quantidade.

GRANDEZA UTILIZADA: (J/°C)

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ΔT: variação de temperatura      C: capacidade térmica   ↑: aumento   ↓: diminuição 

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Tem-se também o equilíbrio térmico que é a condição em que um corpo encontra-se na mesma temperatura que suas vizinhanças. Quando dois corpos com temperaturas diferentes entram em contato térmico, o corpo mais quente cede energia térmica para o corpo mais frio. Esse processo continua até que os dois corpos atinjam a mesma temperatura, quando não há mais diferença de temperatura entre eles e não há mais transferência de calor. Nesse ponto, a soma do calor recebido pelo corpo mais frio e do calor cedido pelo corpo mais quente é igual a zero, ou seja, a energia térmica total do sistema permanece a mesma.

O equilíbrio térmico pode ser calculado com a seguinte fórmula:
Qr+Qc= 0
onde Qr: calor recebido e Qc: calor cedido

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O calor específico indica a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de uma unidade de massa de uma substância em uma unidade de temperatura.

c=Q/m.ΔT
GRANDEZA UTILIZADA: (J/Kg°C)
OBS: O CALOR ESPECÍFICO É UM PARA CADA TIPO DE MATERIAL !!!!

Também através da calorimetria, é possível calcular a quantidade de calor que é trocada entre dois corpos em um processo térmico, onde é possível achar o calor sensível.

Q= m.c.ΔT
GRANDEZA UTILIZADA: (J)

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A quantidade de calor (Q) é igual ao produto da massa (m) pelo calor latente (L).  

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Diferentemente dos outros "calores", o calor latente promove uma mudança de estado físico.

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A curva de aquecimento é um gráfico que mostra como a temperatura de uma substância muda ao longo do tempo durante um processo de aquecimento. Ela é útil para identificar as mudanças de estado físico da substância, como fusão e ebulição, e determinar as temperaturas correspondentes a esses processos.

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ϕ: fluxo de calot  Q: quantidade de calor  ΔT: variação de temperatura

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É a quantidade de calor que flui por condução(transferência de calor que ocorre no interior de sólidos, em razão de uma diferença de temperatura) entre dois corpos durante certo intervalo de tempo.

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θA: temperatura do corpo A     θB: temperatura do corpo B.

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O sistema adiabático ou termicamente isolado é aquele cujo qual não troca nenhum tipo de energia térmica com o meio externo. As interações de calor se limitam aos corpos inseridos nesse sistema.

No esquema acima o corpo A transfere calor para o corpo B, sabendo que a transferência de calor naturalmente ocorre do corpo de maior temperatura para o de menor, a temperatura de A > temperatura de B.

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p: pressão  Fr: força resultante  Tf: temperatura de fusão  Te: temperatura de ebulição 

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INFLUÊNCIA DA PRESSÃO NAS MUDANÇAS DE ESTADO? CAI NO ENEM 💪🏻🧠👩🏻‍🏫

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INFLUÊNCIA DA PRESSÃO NAS MUDANÇAS DE ESTADO? CAI NO ENEM 💪🏻🧠👩🏻‍🏫

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A água apresenta um comportamento anômalo em relação à mudança de estado físico, pois sua densidade aumenta ao passar do estado líquido para o sólido. Isso ocorre porque a água, ao se solidificar, forma uma estrutura cristalina com ligações de hidrogênio mais organizadas, ocupando um espaço maior do que quando está líquida. Esse comportamento é único da água e influencia diretamente em processos naturais, como o congelamento de lagos e rios. Além disso, a água tem um ponto de fusão e ebulição relativamente elevados em relação às suas moléculas, o que também é um comportamento anômalo em relação a outras substâncias.

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ENEM 2019 FÍSICA - QUESTÃO 113 (Calorimetria)

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A termodinâmica é o estudo das transformações da energia térmica em mecânica, permitindo a construção de máquinas térmicas(sendo os motores a combustão e máquina à vapor os mais evidentes).

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O que é trabalho?

É a troca de energia entre dois sistemas termodinâmicos em razão da movimentação de suas fronteiras.
No exemplo acima o gás sofre uma expansão que pressiona o embolo que comprime o gás acima dele, dessa forma o gás realiza trabalho, portanto, na física, quando temos força e um consequente deslocamento, dizemos que houve a realização de trabalho.

Calculamos o trabalho de um gás ideal(aquele que teoricamente sofrem apenas colisões perfeitamente elásticas entre si) com a fórmula W= p.ΔV

sendo: W= trabalho; p: pressão; ΔV: variação de volume

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As transformações cíclicas são as que representam o funcionamento das máquinas térmicas em geral.

Wciclo= Área da figura formada no gráfico

sendo que:
se as flechas termodinâmicas(as setas que indicam o sentido do ciclo) estiverem em
SENTIDO HORÁRIO= Wciclo>0(zero)
SENTIDO ANTIHORÁRIO= Wciclo<0

No caso da transformação cíclica segundo a 1° lei, a cada ciclo o sistema retira uma quantidade de calor da fonte quente e parte desse calor é convertido em trabalho e o restante é rejeitado para a fonte fria.

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Além dessas três transformações temos a TRANSFORMAÇÃO ADIABÁTICA que acontece sem trocas de calor com o meio externo.
quando é uma EXPANSÃO: T↓; ΔU<0
quando COMPRESSÃO: T↑; ΔU>0
sendo ΔU a variação da energia interna do sistema.

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Essa lei está relacionada ao princípio da conservação de energia. Essa lei pode ser aplicada para descrever uma transformação gasosa, visto que um gás pode trocar energia com o meio externo tanto na forma de trabalho mecânico como na forma de calor.

De acordo com essa lei, toda a energia que é transferida para um corpo pode ser armazenada no próprio corpo, nesse caso, transformando-se em energia interna. A outra porção de energia que é transferida para o corpo pode ser transferida para as vizinhanças na forma de trabalho ou na forma de calor.

Para calcular essa energia interna utilizamos a seguinte fórmula:
ΔU=Q-W  ou  ΔU= 3/2.n.R.ΔT
[sendo n: quantidade de mols; R: constante dos gases(8,31 J/mol.K)]
lembrando que  ΔU é uma função exclusiva da temperatura.

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EXPERIMENTO APLICANDO A 1° LEI DA TERMODINÃMICA!!!!

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EXPERIMENTO APLICANDO A 1° LEI DA TERMODINÃMICA!!!!

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A 2° lei que concerne o funcionamento das máquinas térmicas, onde o calor é convertido em outras formas de energia, como a energia mecânica.

As máquinas térmicas funcionam em ciclos e obedecem às condições de Kelvin e Carnot:

Kelvin: "É impossível construir uma máquina que, operando em ciclos, retire calor de uma única fonte e o transforme integralmente em trabalho."

Carnot: "Para que uma máquina térmica consiga converter calor em trabalho, de modo contínuo, deve operar em ciclos entre duas fontes térmicas, uma quente(Qq), converte-o parcialmente em trabalho e rejeita o restante para uma fonte fria(Qf)."

Ou seja, é impossível que uma máquina térmica consiga converter totalmente seu calor em trabalho, obtendo 100% de rendimento.

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máquina operando segundo a proposição de Carnot:
Q1/Q2=T1/T2

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Heat in= calor entra     Heat out= calor sai 

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VEJA COMO FUNCIONA O MOTOR MAIS DE PERTINHO!

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VEJA COMO FUNCIONA O MOTOR MAIS DE PERTINHO!

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Nesse caso é aplicada uma força perpendicular ao eixo de rotação para que o mesmo seja rotacionado.

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Uma máquina refrigeradora funciona com base no princípio de que o calor sempre flui naturalmente de um objeto mais quente para um objeto mais frio. Para resfriar um espaço, a máquina utiliza energia para mover o calor de dentro do espaço para o ambiente externo, que geralmente é mais frio do que o espaço que está sendo refrigerado.

Isso é feito usando um fluido refrigerante, que é um líquido especializado com propriedades únicas de mudança de fase e transferência de calor. O fluido refrigerante é circulado em um ciclo contínuo através de um sistema de tubos e compressores.

O processo começa quando o fluido refrigerante é evaporado em uma unidade de evaporação dentro do espaço que se deseja refrigerar. Enquanto o líquido evapora, ele absorve o calor do ar em torno dele, fazendo com que o ar esfrie. O vapor resultante é então sugado para um compressor, onde é comprimido em um estado mais quente e de alta pressão.

O vapor comprimido é, em seguida, enviado para uma unidade condensadora, onde o calor é removido do refrigerante e dissipado para o ambiente externo. O refrigerante é então devolvido ao estado líquido, e o processo começa de novo.

O ciclo de refrigeração é contínuo, com o fluido refrigerante circulando continuamente entre as unidades de evaporação e condensação. Ao remover o calor do espaço a ser refrigerado e transferi-lo para o ambiente externo, a máquina refrigeradora é capaz de manter uma temperatura mais baixa dentro do espaço refrigerado.

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TERMODINÂMICA | QUER QUE DESENHE | DESCOMPLICA

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SEMPRE CAI NO ENEM | Calor e Termodinâmica