TERMOLOGIA: ASPECTOS MICROSCÓPICOS E MACROSCÓPICOS

1) Introdução

O que é termologia? É a parte da física que estuda o calor.

Na Termologia podem-se interpretar os fenômenos físicos do ponto de vista macroscópicos e microscópicos.

1) Visão macroscópica da barra de ferro. Não se enxerga os movimentos das moléculas constituintes da substância ferro.

2) Visão microscópica. Mostrando a disposição dos átomos de ferro que se agitam dentro de um reticulado cristalino.

Mas o que significa microscópico e macroscópico?

I) Macroscópico: É quando se estuda os aspectos globais do sistema como o volume, que ocupa, sua temperatura e outras propriedades que podemos perceber pelos nossos sentidos.

II) Microscópicos: Neste estudo são consideradas grandezas indiretamente medidas, não sugeridas pelos nossos sentidos. Portanto nos fenômenos térmicos, estuda-se a energia das moléculas, suas velocidades, interações, etc. E este estudo deve ser compatível com o estudo feito do ponto de vista macroscópico. Portanto os dois pontos de vista se completam na Termologia, dando assim um estudo mais aprofundado do fenômeno físico

ESTADOS FÍSICOS DA MATÉRIA

SÓLIDO: As moléculas estão muito próximas entre si. Os átomos vibram em torno de posições fixas.

LÍQUIDOS: As moléculas se atraem menos que nos sólidos. Neste caso o líquido mantém o volume, mas não tem forma fixa. As moléculas podem se movimentar desordenadamente em todas as direções no líquido, pois não existe estrutura molecular rígida e regular.

GASOSO: Há uma atração muito fraca entre as partículas e estão muito afastadas entre si. Isto origina nas moléculas do gás um movimento totalmente desordenado, em todas as direções. Portanto o gás não possui forma e volume definidos. A essas moléculas pode-se associar uma energia de movimento, que iremos chamar de ENERGIA TÉRMICA.

2. Noção de quente e frio

No estudo macroscópico da matéria. ela nos dá a sensação de corpo quente ou corpo frio, como uma primeira noção da medida da temperatura de um corpo, e, estão associadas ao grau de movimentação das moléculas do corpo.

No estado microscópico leva-se em conta o grau de agitação térmica das moléculas de um corpo, assim:

frio no estado macroscópico significa baixo grau de agitação térmica das moléculas no estado microscópico.
quente no estado macroscópico significa elevado grau de agitação térmica das moléculas no estado microscópico.

Então qual grandeza deve ser utilizada para medir tal agitação térmica?

3. Temperatura: É a grandeza termométrica que permite avaliar de forma indireta o grau de agitação térmica de um corpo. Ela caracteriza o estado térmico de um corpo.

baixa agitação térmica = baixa temperatura.

elevada agitação térmica = alta temperatura.

Termômetro: É o aparelho utilizado para medir a temperatura de um corpo. O mais usado é o termômetro de mercúrio. Os termômetros diferem entre si pela grandeza termométrica utilizada.

O conceito de temperatura vai servir para indicar quando o corpo pode ganhar calor

ou perder energia térmica ao entrar em contato com outro corpo.

4. Energia térmica, calor

Todo corpo em movimento dá origem a uma energia cinética, associada ao movimento do mesmo. Portanto num corpo a agitação térmica de suas moléculas dá origem também a uma energia cinética associada a este movimento contínuo, que será chamado de ENERGIA TÉRMICA.

Esta energia térmica varia de acordo com o estado de agitação térmica do corpo.

Exemplos:

a) Colocando-se água em presença de da chama de um bico de gás, haverá um aumento no estado de agitação térmica das moléculas do corpo, o que implicará num aumento da ENERGIA TÉRMICA.

b) Colocando-se água em presença de gelo, haverá uma diminuição no estado de agitação térmica das moléculas do corpo, o que implicará numa diminuição da ENERGIA TÉRMICA.

5. Calor: É a energia térmica em trânsito, entre dois corpos ou sistemas, decorrentes apenas de uma diferença de temperatura entre eles

6. UNIDADE DE MEDIDA DO CALOR: Joule (J) ou a Caloria (cal)

O calor sempre flui do corpo de maior para o de menor temperatura.

Da mesma forma que a água do rio se movimenta no sentido da gravidade o calor flui de um corpo de maior temperatura para outro de menor temperatura.

7. Equilíbrio térmico: Dois ou mais sistemas (ou corpos) estão em equilíbrio térmico quando apresentam temperaturas iguais.

PROPRIEDADE IMPORTANTE:

DOIS CORPOS EM EQUILÍBRIO TÉRMICO COM UM TERCEIRO ESTÃO EM

EQUILIBRIO TÉRMICO ENTRE SI

Difernça entre o conceito de Temperatura e Calor

TEMPERATURA MEDE O NÍVEL DE AGITAÇÃO TÉRMICA DE UM CORPO

CALOR É A PASSAGEM DE ENERGIA TÉRMICA DE UM CORPO DE MAIOR TEMPERATURA PARA OUTRO DE MENOR TEMPERATURA.

Portanto o Calor é uma forma de energia em trânsito, indicando que a expressão popular "estou com calor" está errada pois voc~e não é dono do calor, já que ele está sempre em trânsito

8. Grandezas termométricas.: São as propriedades (ou grandezas) que os corpos apresentam.

Exemplos de propriedades de corpos que variam com a temperatura.

a) Comprimento de uma barra de metal;

b) O volume de um líquido ;

c) A pressão de um gás a volume constante;

d) A resistência de um condutor elétrico;

Estas grandezas podem ser usadas na construção de um termômetro.