sexta-feira, 30 de março de 2012

Dilatação térmica dos líquidos

Dilatação térmica dos líquidos 


Os líquidos também sofrem dilatação, geralmente ela é maior do que as do recipiente onde estão contidos. 

A dilatação de um liquido é vista simultaneamente com a do recipiente que o encerra. 
E a diferença entre as duas dilatações é chamada de dilatação aparente = dilatação do recipiente 

Depois que a temperatura do sistema cima aumentar, uma parte do liquido que está no recipiente transborda. O volume que derrama e chamado de dilatação aparente (ΔVap) do liquido, e é escrito da seguinte maneira: ΔVap = γapViΔt. Onde o γap é chamado de coeficiente de dilatação térmica aparento do liquido. Sua capacidade volumétrica também varia, ele pode ser expresso por: ΔC = γfViΔt.

A dilatação que o liquido sofre é dada pela adição da dilatação aparente com a variação da capacidade volumétrica. 


ΔV= ΔVAP + ΔC


Se fizermos a substituição na equação acima podemos concluir que o coeficiente de dilatação volumétrica vai ser igual a soma algébrica do coeficiente de dilatação térmica aparente do liquido, mais o coeficiente de dilatação térmica do recipiente teremos : 



γ= γap+ γf

terça-feira, 27 de março de 2012

Dilatação da água

Dilatação da água



Sólidos e líquidos, em geral, têm seu volume acrescentado conforme chegamos a temperatura. Existem algumas substâncias que em determinados espaços de temperatura, apresentam um comportamento inverso, ou seja, diminuem de volume quando sua temperatura aumenta. Assim essas substâncias têm o coeficiente de dilatação negativo nesses espaços.
Água, apresenta essa anomalia no intervalo de 0ºC a 4ºC, isto é, neste intervalo de temperatura o volume da água diminui após 4ºC ela se dilata normalmente como todos os líquidos. Isso chamou de dilatação anômala da água.
Em alguns países onde o inverno é ríspido, os lagos e rios se congelam apenas na superfície, enquantio que, no fundo, encontra-se a água de máxima densidade, isto é, água a 4ºC. Isso é fundamental para a preservação da fauna e flora destes lugares. Se a água não apresentasse esta anomalia na dilatação, os rios e lagos se congelariam totalmente, causando danos irreparáveis as plantas e animais aquáticos.
Exemplo:
Se medirmos 1 litro de água em diferentes temperaturas, vamos obter o seguinte gráfico, volume x temperatura:

Disponível em : <http://www.infoescola.com/termodinamica/dilatacao-anomala-da-agua

TOFFOLI. Leopoldo. INFOESCOLA. Dilatação Anômala da Água. 21 mai. 2008. Disponível em <http://www.infoescola.com/termodinamica/dilatacao-anomala-da-agua/> Acesso em: 26 mar. 2012.


segunda-feira, 19 de março de 2012

Exercício do Livro


Exercício do Livro : "Física para o Ensino Médio" - Autores: Kazuhito e Fuke

P.20

Ep8 )A variação de 45º na escala Celsius corresponde a que mudança de temperatura na escala:
a) Kelvin? 

C=K-273
45=K-273
45+273=K
318 K

Δt=tf-ti
Δt=318-273
Δt=45 K

b) Fahrenheit? 

45/5=(f-32)/9
405=5f-160
405+160=5F
565=5F
113 ºF
Δt=tf-ti
Δt=32-113
Δt=-81 ºF

domingo, 18 de março de 2012

Termometria


Temperatura (Agitação das partículas, energia térmica e temperatura)

A nossa temperatura corporal varia de acordo com o nosso estado de saúde e em função das atividades que realizamos. Mesmo assim, ela sofre oscilações muito grandes: o nosso metabolismo mantém a temperatura do corpo entre 35 °C e 42 °C. 
O metabolismo é o conjunto de reações químicas responsáveis pelas atividades celulares, que garantem o funcionamento dos processos vitais e sofre influencias sobre outros fatores da temperatura. 
A partícula em estado liquida e gasoso, está em constante movimentação, já nos sólidos esse movimento se caracteriza com pequenos deslocamentos em torno de equilíbrio. Qualquer que seja o estado das partículas é de se esperar que suas velocidades apresentem grande gama de valores. 
O estado de agitação do material está associado à energia cinética, media das partículas, e a temperatura que mede esse estado de agitação. A temperatura é a grandeza macroscópica associada ao estado de agitação das partículas. 
A natureza da grandeza de temperatura difere da natureza da massa ou da velocidade tal forma que: podemos atribuir uma massa tanto a uma partícula quanto a um corpo, mas não há sentido em dizer que a partícula tem uma temperatura. 
Sabemos que a sensação de calor ou de frio é subjetiva (uns sentem mais frio que os outros com a mesma temperatura ambiente). 

Vejamos um experimento: 

Experimento: mergulhe uma das mãos em água fria com cubos de gelo, durante alguns minutos. Coloque as mãos simultaneamente em um mesmo recipiente contendo água morna. A sensação térmica que se tem é a que as duas mãos estão imersas em água com temperaturas distintas, pois em uma delas ”sente-se mais frio” e na outra, “mais calor”. Por essa razão a sensação de calor ou frio não serve para definir o que é a temperatura. Então a agitação das partículas é uma agitação térmica. 

Conceitos de energia térmica e temperatura 

Energia térmica vem do grego thermós, “quente ou ardente”, e é a soma das energias cinéticas decorrentes da agitação das partículas que constituem a matéria. 

Temperatura é a medida associada ao grau de agitação das partículas de um corpo ou sistema físico. Indica o nível de energia térmica media das partículas. 

Calor: Aquecimento e Resfriamento. 

Calor é a energia térmica transferida de um corpo para outro devido a diferença de temperatura entre eles. Quando um corpo esta em temperatura esta acima da temperatura ambiente ele tende a diminuir sua temperatura igualando a temperatura ambiente. Isso também ocorre quando um corpo esta em temperatura abaixo da temperatura ambiente. Essa energia pode variar de acordo com a quantidade de matéria existente em um determinado corpo. Esta igualação de energia e calor é chamada de Equilíbrio térmico. 

Termômetros 

Termômetros são dispositivos que há neles um material que reage com diferentes temperaturas.
Os termômetros são feitos de vidro, composto de bulbo e um tubo capilar. Funciona em contato com o objeto que queira fazer a medição de temperatura e quando a definição da temperatura ele o avisa.


Termômetros são dispositivos que contem uma substância que sofre variação regular de alguma característica quando dominado a diferentes temperaturas.
O termômetro funciona da seguinte maneira: Quando colocado em contato com objeto cuja temperatura se pretende obter, quando o equilíbrio térmico é obtido, a marca nele corresponderá a temperatura do objeto.
Os termômetros mais comuns são de vidro é misto por um bulbo e dentro contém uma substância (mercúrio liquido) ou álcool. O volume desses materiais mudam de acordo com a temperatura.
Já o tubo capilar é montado sobre uma escala estabelecida e o líquido determina a temperatura desejada. Na escala termométrica são indicados dois pontos fixos de estados térmicos, são eles:
· Ponto do gelo – é o ponto de fusão do gelo;
· Ponto de vapor – é o ponto de ebulição da água.
Entre os dois define – se um número qualquer de graduações, e o intervalo considerado entre as duas marcações constitui a unidade de medida da temperatura.

Referência
BÔAS, N. V.; DOCA, R. H.;BISCUOLA J. G. Os tópicos da física – 2. ed. São Paulo: Saraiva, 1984. P.10-14.

domingo, 11 de março de 2012

Catástrofe em 2012





Como ocorre a tempestade solar

No sol tem muito energia sendo gerada no núcleo, fazendo que nela haja temperaturas altíssimas que forma um magnetismo fortíssimo, isso forma curvas sobre a superfície solar, que podem ser distorcidas em sentido irregular. Sempre há atividades solares, mas nós não sentimos, pois a terra tem um campo protetor chamado Magnetosfera. O escudo protege, mas com um grande tempestade vindo do sol ele não consegue repelir sendo sentido na terra. Isso se chama Maximo Solar que acontece em 11 atinge seu ápice vindo a terra.

Consequências de uma forte tempestade solar 


A tempestade solar leva 8 minutos para chega na superfície terrestre. Mas antes mesmo dela chegar a nossa superfície, ela já vem causando estragos: satélites voltam ao solo (despencam), aviões perdem suas comunicações via rádio, etc. Logo em seguida vem a tempestade radioativa, causando mais estragos ainda. Pode acabar com equipamentos eletrônicos, quem está no solo está protegido pela força da atmosfera. Já com os astronautas a coisa é bem pior. Pois a radiação é bem intensa e fatal de modo que não há como se protegerem em tão poucos minutos.Quando a tempestade chega na terra (CME), causa sobrerrecarga nos equipamentos elétricos, principalmente nos transformadores elétricos que distribuem energia para nossas casas, fazendo com que eles explodam, causando escuridão total.

tempestade solar


O mundo sem energia elétrica

A eletricidade é muito importante para evolução da humanidade, Em sua falta grandes tragédias aconteceriam.... Hospitais interromperia o funcionamento para pacientes graves, trazendo a óbito. A comunicação seria interrompida, semáforos de todo mundo pararão causando graves acidentes. Grande parte dos fornecimentos de água e comida seria cortada, doenças e pragas se alastrariam, Transportes parariam e fornecimento de produtos entraria em falta, Causando tragédias de todo tipo em todo mundo. 


Formas de evitar a catástrofe

A próxima tempestade solar poderá será devastadora. Os cientistas estão pesquisando maneiras de prever quando acontecerá. O satélite japonês Hinode, que foi lançado em 2006, avaliará campos magnéticos complexos do sol para prever o fenômeno.

Satélites STEREO, da NASA.

Fonte: NASA

Há um satélite duplo STEREO, da NASA, que se posto em determinadas posições no espaço também poderá fazer o mesmo. Se pudermos prever o exato momento da tempestade será possível desligar com antecedência as grandes estações de energia. Evitando assim imensos estragos no abastecimento. A previsão é de que um "Máximo Solar" seja alcançado em 2012, com proporções enormes. A próxima tempestade solar acontecerá algum dia, de qualquer forma devemos nos preparar.



Referência

MARTINS. Eduardo. Tempestade espacial será catastrófica para a Terra até 2012. HYPESCIENCE. 7 jan. 2009. Disponível em <http://hypescience.com/tempestade-espacial-sera-catastrofica-para-a-terra/> Acesso em: 11 mar. 2012.

 Karasinski, Eduardo. Catástrofe em 2012: como uma tempestade solar pode acabar com a energia elétrica na Terra.  TECMUNDO. 22 Set. 2010. Disponível em: <http://www.tecmundo.com.br/5484-catastrofe-em-2012-como-uma-tempestade-solar-pode-acabar-com-a-energia-eletrica-na-terra.htm#ixzz1oowvFOgq>. Acesso em: 10 mar. 2012


sábado, 10 de março de 2012

Escala Termométricas

O que é temperatura?

Disponível em : <http://dani-rika.blogspot.com/2011/07/diferenca-entre-calor-e-temperatura.html 
A temperatura é a medida da energia térmica das partículas que constituem um corpo.


Escalas Termométricas

            Uma escala termométrica é um conjunto de valores numéricos, onde cada valor está associado a uma certa temperatura.
       Como uma escala termométrica é considerada por um conjunto de valores arbitrários, um mesmo estado térmico pode ser representado em escalas termométricas diferentes diversas, por valores numéricos diferentes.   


Disponível em:  <http://www.materiaprima.pro.br/termometria/inicio.htm>
Ao longo da historia foram se criando escalas, e as menos adequadas foram deixando de ser usadas. Atualmente são utilizadas três escalas: Celsius, Fahrenheit e Kelvin. Outras escalas foram criadas mas acabaram em desuso, como a rankine e a reàmur. Para comparar diferentes escalas foram adotadas temperaturas de referência chamadas ponto fixos. Os pontos fixos são a temperatura de fusão do gelo, ponto do gelo, e a temperatura de vaporização da água, ponto de vapor.

Escala Celsius (ºC)

Construída pelo físico sueco Anders Celsius, é a escala utilizada no Brasil. Os valores definidos para os pontos fixos foram: 0 ºC, para o ponto gelo, e 100 ºC, para o ponto de vapor. A escala foi dividida em 100 partes iguais, valendo cada divisão 1 ºC, sendo conhecida também como escala centígrada.



Disponível em : <http://www.eletrodomesticosforum.com/curso_fisica_na_refrigeracao_temperatura.htm>

Escala Fahrenheit (ºF)

Construída pelo físico alemão Daniel Gabriel Fahrenheit, é a escala utilizada nos países de língua inglesa, como Estados Unidos e Inglaterra. Os valores para os pontos fixos foram: 32 ºF, para o ponto de gelo, e 212 ºF, pra ponto de vapor. A escala foi divida em 180 partes iguais, valendo cada divisão 1 ºF.

Disponível: <http://www.eletrodomesticosforum.com/curso_fisica_na_refrigeracao_temperatura.htm>

Escala Kelvin (K)

Idealizada a partir dos estudos de Lord Kelvin sobre a agitação e partículas em gases e os níveis energéticos térmicos possíveis para as moléculas. Ele idealizou um estado mínimo de energia, no qual a molécula não vibra, e o chamou de zero absoluto. Os valores definidos pra os pontos fixos foram: 273 K para o ponto de gelo e 373 K para o ponto de vapor. A escala foi divida em 100 partes iguais, valendo 1 K. A escala Kelvin é conhecida como escala absoluta, pois o zero de sua escala representa a menor temperatura possível de se encontrar. Na unidade Kelvin não se utiliza a palavra “grau” antes da unidade. Assim, 80 K lê-se oitenta Kelvin. A temperatura em Kelvin é representada por T (tê maiúsculo).
Disponível: <http://www.eletrodomesticosforum.com/curso_fisica_na_refrigeracao_temperatura.htm> 

Relação entre elas
Disponível em : <http://blogdafisicafhm.zip.net/ano2/>

Disponível em : <http://fisicoloko.blogspot.com/2008/09/o-que-so-escalas-termomtricas.html>




Escala Rankine

Esta é uma escala de temperatura assim chamada em homenagem ao engenheiro e físico escocês Willian John Macqourn Rankine, que propôs em 1859. Atribuindo o valor zero ao zero absoluto e usou o grau Fahrenheit como uma unidade de variação. A temperatura de zero absoluto, vale aproximadamente - 460 °F. O zero absoluto é como escala Kelvin, 0°Ra. Assim, a variação de um grau Ra equivale à variação de um grau F.


Conversões

Disponível em: <http://www.planetim.com.br/celsius-para-fahrenheit-converta-com-um-clique/formulas-de-conversao-de-temperatura-celsius/>





Referências

BÔAS, N. V.; DOCA, R. H.;BISCUOLA J. G. Os tópicos da física – 2. ed. São Paulo: Saraiva, 1984. P.10-15.

_______;Manual de Física; Editor Raul Maia – São Paulo: DCL, 2007. P.156-159.

LUKE, L. P. ; YAMAMOTO, K. Física para o Ensino Médio, Volume 2 – 1. ed. – São Paulo : Saraiva, 2010. P.15 e 16.

SILVA, Marco Aurélio. Escalas Termométricas. ALUNOS ONLINE. Disponível em: < http://www.alunosonline.com.br/fisica/escalas-termometricas.html>. Acesso em: 9 mar. 2012.

MARTINS, Lucas. Escalas termométricas. INFOESCOLA NAVEGANDO E APRENDENDO,24 mar. 2007.Disponível em <http://www.infoescola.com/fisica/escalas-termometricas/>. Acesso em 9 mar. 2012.

______.Escala Rankine. COLÉGIO WEB. Disponível em: < http://www.colegioweb.com.br/fisica/escala-rankine.html>. Acesso em 10 mar. 2012.

 _____.Escala Rankine. TCFISICANET, 6 jan. 2009. Disponível em: <http://www.apice.coop.br/fisicanet/Complementos/EscalaRankine.htm> Acesso em: 11 mar. 2012.

Brown,Mark. William John Maquorn Rankine. WORLD WIDE WEB DE ENGENHEIROS GEOTÉCNICOS - HALL DA FAMA. Dezembro 1997. Disponível em: <http://www.ejge.com/People/Rankine/Rankine.htm > Acesso em: 10 mar. 2012.