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Física

Termologia

Amanda Barreiros
Publicado por Amanda Barreiros
Última atualização: 30/11/2018

Introdução

Termologia é o ramo da física que estuda o calor e os fenômenos térmicos relacionados.

Calor é a energia térmica em movimento, que flui de um corpo de maior temperatura para um corpo de menor temperatura. No Sistema Internacional de Unidades, o calor é medido em Joules (J), mas a caloria (cal) é a unidade mais usada no cotidiano.

A Termologia pode ser subdividida em três outros ramos: Termometria, Calorimetria e Termodinâmica.

Termometria

A termometria é a parte da termologia que estuda a temperatura.

Temperatura é a grandeza física relacionada à energia cinética média das moléculas, ou seja, é a grandeza que mensura o grau de agitação das moléculas. A escala padrão estabelecida pelo Sistema Internacional de Unidades para medida de temperatura é o Kelvin. Outras escalas muito usadas são a Celsius e a Fahrenheit. 

Termômetros são os instrumentos utilizados para medições de temperatura. Existem vários tipos de termômetros, mas todos possuem uma característica em comum: alguma propriedade que varia com a temperatura, como comprimento, pressão ou resistência elétrica.

Termômetros são os instrumentos de medição da temperatura. O primeiro é um termômetro digital e o último é um termômetro de mercúrio.

Calorimetria

calorimetria é a parte da termologia que estuda as situações relacionadas à transferência de calor entre sistemas

A propagação do calor pode ocorrer de três diferentes maneiras: condução, convecção e radiação.O calor propaga-se do Sol para a Terra por meio da radiação.O calor propaga-se do Sol para a Terra por meio da radiação.

O calor propaga-se do café para a xícara e da xícara para a mão por meio de condução.O calor propaga-se do café para a xícara e da xícara para a mão por meio de condução.

Além dos processos de troca de calor, a calorimetria estuda as consequências dessas transferência de energia. Por exemplo, quando dois corpos de temperaturas diferentes são postos em contato, ocorre transferência de energia, e, consequentemente, alteração nas temperaturas dos corpos. Por meio de análise calorimétrica é possível calcular a energia transferida de um corpo para outro, bem como a temperatura final de equilíbrio. 

A calorimetria permite calcular também a variação no comprimento, na área ou no volume decorrente da dilatação desses corpos.

Termodinâmica

termodinâmica é a parte da termologia que estuda os fenômenos que relacionam trabalho mecânico e calor

No século XIX, James Prescott Joule, após realizar vários experimentos, concluiu que existe uma equivalência entre trabalho mecânico e calor. Com isso, Joule quis dizer que a energia gasta, por exemplo, para a realização de uma atividade mecânica é convertida em calor.

A termodinâmica estuda conceitos físicos como energia interna, entalpia e entropia dos corpos, bem como calcula suas variações decorrentes da ocorrência de certo fenômeno. 

Por exemplo, quando um gás dentro de um cilindro com um pistão é aquecido, ele expande, elevando o pistão. Nesse caso, o calor é convertido em trabalho mecânico para elevar o pistão. A análise termodinâmica permite calcular a variação da energia interna, da entalpia e da entropia do gás, assim como o trabalho realizado para mover o pistão.

O calor transferido para o gás é convertido em trabalho mecânico.O calor transferido para o gás é convertido em trabalho mecânico.

A importância termodinâmica pode ser percebida por exemplo nas máquinas térmicas

Máquinas térmicas são dispositivos capazes de transformar energia térmica em trabalho. Um exemplo comum do cotidiano é o motor do carro. A análise termodinâmica permite o cálculo do rendimento dos motores, ou seja, da eficiência em converter a energia térmica, resultante da explosão do combustível, em trabalho mecânico, que movimenta o carro. Com isso, as fábricas podem fazer ajustes, buscando o maior rendimento.

Os motores de carros são máquinas térmicas, cuja eficiência pode ser melhorada com auxílio da termodinâmica.Os motores de carros são máquinas térmicas, cuja eficiência pode ser melhorada com auxílio da termodinâmica.

Portanto, nota-se que a termologia, ou o estudo do calor, é muito importante e está presente em diversas atividades do cotidiano: desde a medição da temperatura corporal, para descobrir se uma pessoa está com febre, até os ajustes realizados pelas fábricas para aumentar a eficiência dos motores de carros. 


Exercícios

Exercício 1
(ENEM/2016)

Nos dias frios, é comum ouvir expressões como: “Esta roupa é quentinha” ou então “Feche a janela para o frio não entrar”. As expressões do senso comum utilizadas estão em desacordo com o conceito de calor da termodinâmica. A roupa não é “quentinha”, muito menos o frio “entra” pela janela. A utilização das expressões “roupa é quentinha” e “para o frio não entrar” é inadequada, pois o(a):

Ilustração: Rapaz corpulento de camiseta, shorts e tênis acenando

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