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Calor e temperatura 1ª série Aula 2 – 2º bimestre Física Etapa Ensino Médio ● Calorimetria. ● Compreender a diferença entre calor e temperatura; ● Analisar trocas de calor. Conteúdo Objetivos Para começar Brainstorm com post-its! Em grupos de até 5 integrantes, escrevam em post-its como vocês definiriam a palavra CALOR. Na sequência, cole os post-its em um mural. Após todos escreverem, leiam as contribuições de cada grupo e tentem chegar a uma única definição a partir das ideias de todos. A seguir, virem e conversem com seus colegas. Comecem! (5 minutos) Foco no conteúdo Calor é a energia térmica em transferência entre corpos de diferentes temperaturas. Ele fluí sempre do corpo com maior temperatura para o de menor temperatura. O que é calor (Q)? Foco no conteúdo As partículas individuais de um corpo com bastante energia cinética (energia de movimento), quando somadas, formam o que chamamos de energia térmica. Essa energia depende da quantidade de partículas e de sua temperatura. Energia térmica Foco no conteúdo Um exemplo: quando dois corpos de temperaturas diferentes entram em contato, acabam chegando ao equilíbrio térmico com o passar do tempo. Para que isso aconteça, o corpo com maior temperatura fornece certa quantidade de energia térmica ao de menor temperatura. Portanto, calor é a energia térmica em transferência entre corpos de diferentes temperaturas. Calor e equilíbrio térmico Observação: Se considerarmos um ambiente isolado, quando os dois corpos estão em equilíbrio térmico, não existe mais calor. Foco no conteúdo Repare na figura abaixo. Temos dois corpos com temperaturas diferentes. O corpo de maior temperatura cede calor para o de menor temperatura. O que é equilíbrio térmico? Portanto, o equilíbrio térmico só vai ocorrer quando os corpos dentro de um sistema atingirem a mesma temperatura. NO EQUILÍBRIO TÉRMICO NÃO HÁ TRANSFERÊNCIA DE CALOR! Foco no conteúdo Se dois corpos A e B estão em equilíbrio térmico com o corpo C, então eles também se encontram em equilíbrio térmico entre si, mesmo que eles não estejam em contato. QA + QB + ... + QN = 0 Lei Zero da Termodinâmica Quando o sistema atinge o equilíbrio térmico, não existe mais troca de calor entre os corpos, pois todo o calor recebido é equivalente ao calor cedido. Desse modo, a soma de todo o calor cedido mais todo o calor recebido entre os corpos deve ser igual a zero. Na prática 1.Por que o médico deve esperar um tempo para retirar o termômetro do paciente? Um médico verifica a temperatura de um paciente colocando um termômetro em sua axila. De acordo com seus conhecimentos, responda: Na prática 1.Por que o médico deve esperar um tempo para retirar o termômetro do paciente? Pois é necessário que o termômetro e o corpo atinjam o equilíbrio térmico. Um médico verifica a temperatura de um paciente colocando um termômetro em sua axila. De acordo com seus conhecimentos, responda: Correção Na prática A direção do fluxo de calor entre dois objetos depende das suas temperaturas. Por exemplo, se 500 mL de água a 40°C é misturada a 4 L de água a 20°C, o calor flui da água quente para a fria ou da fria para a quente? Compartilhe sua resposta com o professor e com seus colegas! Na prática A direção do fluxo de calor entre dois objetos depende das suas temperaturas. Por exemplo, se 500 mL de água a 40°C, é misturada a 4 L de água a 20°C, o calor flui da água quente para a fria ou da fria para a quente? A direção do fluxo de calor entre dois objetos depende de suas temperaturas, sendo que o corpo com maior temperatura cederá calor para o de menor temperatura. Correção Aplicando Equilíbrio térmico no cotidiano Quando uma pessoa apresenta a possibilidade de estar com febre, utilizamos um termômetro para aferir sua temperatura. Procure elaborar uma síntese para explicar como a Lei Zero da Termodinâmica pode nos ajudar a compreender melhor essa situação. Todo mundo escreve! O que aprendemos hoje? ● Que o calor é a energia térmica em trânsito, desde que os corpos em contato tenham diferentes temperaturas; ● Durante o equilíbrio térmico, não existe calor. Referências PIETROCOLA, M.; POGIBIN, A.; ANDRADE, R.; ROMERO, T. Física em contextos. Vol 2, São Paulo: Ed do Brasil, 2016. BONJORNO, J. R.; et al. Física – Termologia. Óptica. Ondulatória. 2º ano. Vol 2, 3ª ed., São Paulo: FTD, 2016. BARRETO, F. B.; SILVA, C. Física aula por aula: termologia, óptica, ondulatória, 2º ano. Vol. 2, 3ª ed., São Paulo: FTD, 2016. MARTINI, G.; SPINELLI, W. REIS, H. C. SANT’ANNA, B. Conexões com a Física. Vol 2, 3ª ed. São Paulo: Moderna, 2016. Referências Lista de imagens e vídeos Slide 3 – https://www.flickr.com/photos/museomix/22438927919/ Slide 4 – https://allerbest.com.br/wp-content/uploads/2021/06/conducao-de-calor- solido1.jpg Slide 5 – https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/23/ Thermally_Agitated_Molecule.gif Slide 6 – https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/35/ Experimento_equ%C3%ADlibrio_t%C3%A9rmico.jpg Slide 7 – https://www.sobiologia.com.br/conteudos/oitava_serie/Calor3.php Slide 13 – https://pxhere.com/pt/photo/1445397 Material Digital