Resumo sobre Termologia

Termologia: aspectos Macroscópicos e Microscópicos

O estudo macroscópicos só se preocupam com aspectos globais do sistema: o volume que ocupa sua temperatura e outras propriedades que podemos perceber pelos nossos sentidos. Em geral do ponto de vista Macroscópico , analisando as propriedades globais do corpo: energia, posição, velocidade etc.

Porém muitas vezes , para uma compreensão mais profunda do fenômeno, adotamos o ponto de vista Microscópico, onde são consideradas grandezas indiretamente medidas, não sugeridas pelos nossos sentidos.

Nos fenômenos térmicos, Microscopicamente consideramos a energia das moléculas, suas velocidades, interações etc. Entretanto, os resultados obtidos Microscopicamente devem ser compatíveis com o estudo feito por meio de grandeza Macroscópicas. Os dois pontos de vista se completam na Termologia, fornecendo de um mesmo fenômeno uma compreensão mais profunda. Por exemplo, a noção de temperatura a partir da sensação de quente e frio sugerida pelos nossos sentidos(ponto de vista macroscópico)se aprofunda quando consideramos o movimento molecular e entendemos a temperatura a partir desse movimento(ponto de vista macroscópico). Esse entrelaçamento de métodos é característico do estudo atual da Física.

Energia Térmica. Calor

As moléculas constituintes da matéria estão em contínuo movimento, denominado agitação térmica. A energia cinética associada a esse movimento é chamada energia térmica.

A energia térmica de um corpo pode variar.

A energia térmica pode transferir-se de um corpo para outro quando entre eles houver uma diferença de temperatura. A energia térmica em trânsito é denominada calor.

A medida da quantidade de calor trocada entre dois corpos é, portanto ,uma medida de energia. A unidade de energia do Sistema Internacional é o joule(J). No entinto, utiliza-se , também como medida das quantidade de calor, a caloria(símbolo cal), unidade estabelecida antes de se entender o calor como forma de energia. 

Sabe-se atualmente que: 

1 caloria= 4,186 joules

Noção de temperatura                           

Podemos considerar a temperatura de um corpo como sendo a medida do grau de agitação de suas moléculas. Dessa forma , supondo não haver mudanças de fase, quando o corpo recebe energia térmica, suas moléculas passam a se agitar mais intensamente: a temperatura aumenta. Ao perder energia, as moléculas do corpo se agitam com menor intensidade: a temperatura diminui.

A transferência de calor entre dois corpos pode ser explicada através da diferenças entre as suas temperaturas. Assim, se dois corpos a temperaturas diferentes forem colocados em presença, moléculas lentas do corpo frio aumentam sua velocidade e as moléculas rápidas do corpo quente têm sua velocidade diminuída até ser alcançado um equilíbrio. Em outras palavras, houve passagem de energia térmica (calor) do corpo mais quente para o corpo mais frio.

A situação  final de equilíbrio que traduz uma igualdade de temperatura dos corpos constitui o equilíbrio térmico. Assim, dois corpos em equilíbrio térmico possuem obrigatoriamente temperaturas iguais.

A observação permite concluir: "se dois corpos estão em equilíbrio térmico com um terceiro, eles estão em equilíbrio térmico entre si ". Esse fato é conhecido como LEI ZERO DA TERMODINÂMICA  . Assim, se  um corpo A está em equilíbrio térmico com um corpo C , e um corpo B também está em equilíbrio térmico com o corpo C , os corpos A, B estão em equilíbrio térmico entre si.

Os estados de Agregação da Matéria

Há três estados de agregação ou fases da matérias: sólidos, líquido e gasoso. 

Estado Sólido: força de coesão intensa; forma e volume bem- definidos

Estado Líquido: forças da coesão menos intensas, mas ainda apreciáveis; forma variável e volume bem-definido.

Estado Gasoso: força de coesão extremamente fracas; não apresenta forma nem volumes definidos.

A medida da Temperatura-Termometria

A sensação térmica é o primeiro impreciso critério para introduzir a noção de temperatura. Hoje, define-se temperatura como uma medida do grau de agitação  térmica das moléculas do sistema.

Dois ou mais sistemas estão em equilíbrio térmico, quando apresentam temperaturas iguais.

Termômetro é um sistema auxiliar que permite, indiretamente, avaliar a temperatura de um corpo. O mais usado é o termômetro de mercúrio.

Função termométrica de um termômetro é a expressão que relaciona as valores da grandeza termométrica com os valores da temperatura. 

A medida do Calor- Calorimetria

A calorimetria é a parte da Termologia que estuda as trocas de calor entre corpos.

Calor é energia térmica em trânsito. Calor sensível é o que acarreta variação de temperatura ao ser recebido ou perdido por um corpo. Calor latente é o calor recebido ou perdido durante uma mudança de estado.

Quantidade de calor (Q) é a grandeza através da qual avaliamos a energia térmica em trânsito trocada entre sistemas a diferentes temperaturas.

A Caloria é a unidade usual de quantidade de calor. Anuidade oficial (SI) é joule. Relação: 1 cal = 4,186 j.

O calor específico de uma substância mede numericamente a quantidade de calor recebida ou perdida por um grama da substância ao sofrer a variação de temperatura 1°C, sendo usualmente expressa em cal/g°C.