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Diferença entre temperatura e calor

Diferença entre temperatura e calor

Temperatura

A temperatura é uma medida da energia cinética média das partículas  de uma substância.  

É a energia cinética de uma partícula típica.

Quando duas substâncias têm a mesma temperatura, diz-se que estão em equilíbrio térmico .

A expansão térmica é o alargamento de um material quando sua temperatura aumenta.

O coeficiente de expansão linear informa quanto um objeto vai ganhar em comprimento, e o coeficiente de expansão de volume fornece o ganho em volume.

O fato de a matéria ganhar volume e comprimento quando aquecida é o princípio de operação de muitos termômetros.

Quando duas coisas em contato têm temperaturas diferentes, a energia se moverá do objeto mais quente para o mais frio.

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Calor

Essa energia que é transferida  é chamada de calor .  

O calor só é definido quando está sendo transferido.

Quando dois objetos têm a mesma temperatura, a energia térmica ainda está sendo transferida entre os dois objetos. 

 Mas cada um dos objetos ganha e perde a mesma quantidade, de modo que a transferência líquida de energia é zero.

Quando um prego é martelado em um pedaço de madeira, o movimento do prego é energia cinética. Essa energia não pode simplesmente desaparecer, ela é absorvida como energia interna da madeira e do prego.

Se considerarmos essas mudanças na energia interna, ∆U, a energia total é uma propriedade conservada. 

 ∆PE + ∆KE + ∆U = 0

∆PE + ∆KE + ∆U = 0  

 Esta é outra declaração da  lei de conservação de energia .

Diferença entre temperatura e calor


Alguns materiais mudam de temperatura rapidamente quando a energia térmica é adicionada, outros não mudam muito.

Isso é medido em termos de capacidade de calor específica . 

A capacidade térmica específica é diferente para diferentes substâncias. 

Essa determinação da capacidade térmica específica é chamada de calorimetria e é uma atividade física comum.

Se for adicionado calor ao gelo a uma temperatura abaixo do ponto de congelamento da água, a temperatura do gelo aumentará até atingir 0 ° C. Ele permanecerá a 0 ° C até que todo o gelo derreta, embora a energia  ainda esteja sendo adicionada.

A energia está quebrando as associações que mantêm a água em uma fase sólida.  

A mesma coisa acontece a 100 ° C quando a água ferve.

Suponha que você esteja cozinhando espaguete para o jantar e as instruções digam para ferver o macarrão em água por dez minutos. Para cozinhar espaguete em uma panela aberta com o mínimo de energia, você deve aumentar o fogo máximo para que a água ferva vigorosamente ou diminuir o fogo para que a água quase não ferva?

Cada substância específica requer uma quantidade definida de energia térmica para realizar essas mudanças de fase.

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O calor latente é o calor por quilograma que deve ser adicionado ou removido quando uma substância muda de uma fase para outra a uma temperatura constante. A unidade é o J / kg. 

O calor latente de fusão L f refere-se a uma mudança de sólido para líquido. O calor latente de vaporização L v refere-se a uma mudança de líquido para gás. 

Q = mL

A convecção por transferência de calor é a transferência de calor pelo movimento em massa de um fluido. A convecção pode ser natural ou forçada.

Condução é a transferência de calor através de um material, qualquer movimento volumoso do material não desempenha nenhum papel na transferência. Os elétrons livres em um metal permitem que a energia térmica seja transferida com muita facilidade.

Os materiais que conduzem bem o calor são condutores térmicos . Aqueles que conduzem mal o calor são isolantes térmicos .

O ar, como a maioria dos gases, tem uma baixa condutividade térmica e é um bom isolante quando a convecção é mantida no mínimo.

A radiação é a transferência de calor por ondas eletromagnéticas. Todos os objetos irradiam energia na forma de ondas eletromagnéticas,  mas a temperatura deve  ser superior a 1000 K para que a luz seja visível.

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Professor e Especialista em Ensino de Ciências, pela UFF/RJ, com mais de 25 anos de magistério.

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