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Aula 1

 

 

 

 

 

                       

 

 

 

                                                     
 
Termologia

    

    Termologia: é o ramo da Física que estuda os fenômenos térmicos como calor, temperatura, dilatação, mudança de estado físico, energia térmica dos gases e suas manifestações.

     Termometria: é o ramo da termologia que estuda a temperatura e seu processo de medição.

     A noção inicial de temperatura é intuitiva. Todos nós sentimos os efeitos da temperatura, mas não podemos defini-la. A sensação física de quente e frio que obtemos ao tocarmos os objetos, fornece-nos apenas uma vaga idéia do que seja temperatura e não serve como padrão, pois varia conforme a situação apresentada e de pessoa para pessoa.

Exemplo clássico.

     Ao colocarmos uma das mãos em um recipientes contendo água quente e a outra mão em outro recipiente com água fria, e em seguida, colocarmos as mãos, em um terceiro recipiente contendo água morna, teremos sensações diferentes nas mãos. A mão que estava no recipiente com água quente, terá a sensação de frio, enquanto que aquela que estava no recipiente com água fria, apresentará a sensação de quente. Temos então dificuldade para definir temperatura, mas podemos medi-la com grande facilidade. Para isso, utilizamos um sistema o "termômetro" que tem como base, uma substância com pelo menos uma grandeza física, variando sensível e uniformemente com a temperatura. (substância termométrica)

Conceitos adicionais:

Sistema: Chamaremos de sistema a uma região do espaço ou uma porção de matéria de identidade fixa que isolamos do Universo para objeto de estudo, isto é, sobre os quais fixamos a nossa atenção. É óbvio que tal isolamento é imaginário.

Meio exterior: Supondo-se fixado o sistema, tudo o que resta no Universo, mas que tenha influência direta ou indireta no comportamento do sistema, constitui o meio exterior desse sistema ou (vizinhança).

Fronteira: É uma superfície real ou imaginária de separação entre o sistema e a vizinhança, que pode permitir ou não a interação entre o sistema e o meio exterior.

     Uma classificação útil dos sistemas é baseada na natureza e propriedades das suas respectivas fronteiras no que se refere às entidades físicas que passam através dessa fronteira como por exemplo: matéria, energia, trabalho, calor e entropia.

     Sistemas físicos e características das fronteiras

Sistemas Matéria Energia Calor Trabalho volume Entropia
Aberto v v v v v v
Fechado x v v v v v
Isolado x x x x x x
Adiabático x v x v v x
Isocórico x v v x x v

     Por exemplo, uma câmara de explosão delimitada pela camisa, pelo cabeçote e pelo pistão em um motor de combustão interna, encerrando no interior uma mistura explosiva de ar e combustível, define, durante a etapa de compressão e explosão, um sistema fechado. Durante a admissão e exaustão tem-se um sistema aberto.

     O café quente no interior de uma garrafa térmica fechada aproxima-se do que se denomina por sistema isolado.

 

Coordenadas macroscópicas e microscópicas de um sistema:   Uma vez fixado o sistema passaremos a descrevê-lo, isto é, determinaremos as suas características para podermos analisar as interações entre esse sistema e o seu meio exterior.

     A descrição de um sistema pode ser feita sob o ponto de vista macroscópico ou sob o ponto de vista microscópico.

     Para fazer a descrição macroscópica levamos em consideração grandezas sugeridas pelos nossos sentidos de percepção, que podem ser medidas diretamente no laboratório e que não levam em consideração a natureza íntima da matéria (pressão, tempe- ratura,volume).

     Na descrição microscópica, consideramos grandezas que envolvem hipótese relativas a constituição da matéria, não sugeridas pelos nossos sentidos e que não podem ser medidas diretamente no laboratório.

     É evidente que o comportamento do sistema não depende do tipo de abordagem adotado para descrevê-lo, isto é, os critérios acima conduzem ao mesmo resultado, embora possam parecer diferentes à primeira vista. A escolha de um ou de outro é apenas uma questão de conveniência do operador.

     As grandezas que permitem a descrição macroscópica são chamadas coordenadas macroscópicas do sistema e as que permitem a descrição microscópica são chamadas coordenadas microscópicas do sistema.

 

 

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