ESTUDO DA ENERGIA, TEMPERATURA E CALOR EM SISTEMA FÍSICOS

 [pic 1]

CENTRO DE ESTUDOS SUPERIORES DE ITAITUBA – LTDA

FACULDADE DE ITAITUBA – FAI

CURSO DE BACHARELADO EM FARMÁCIA

ESTUDO DA ENERGIA, TEMPERATURA E CALOR EM SISTEMA FÍSICOS

                                     

         

ADOENE DE ARAÚJO SOUSA

JAILTON LIMA

KAROLINE MICAELA SARMENTO BECHARA

PRISCYLA NEFFRETIRE PAZ DE AGUIAR

Itaituba-PA

2017

ADOENE DE ARAÚJO SOUSA

JAILTON LIMA

KAROLINE MICAELA SARMENTO BECHARA

PRISCYLA NEFFRETIRE PAZ DE AGUIAR

ESTUDO DA ENERGIA, TEMPERATURA E CALOR EM SISTEMA FÍSICOS

                                        

Projeto apresentado para obtenção da nota Parcial da disciplina de Física Professor Ms: William Rangel Vasconcelos.

                                        Itaituba-PA

                                             2017

OBJETIVOS:

GERAL

Compreender a aplicação dos conceitos da Termodinâmica, em face da grande quantidade de informações veiculadas e a possibilidade de interação com modelos teóricos.

ESPECIFICOS

• Descrever o percurso histórico dos conceitos de calor e temperatura, observando as implicações teóricas;
• Verificar, através da pesquisa e conceitos aplicáveis da TD, novas conclusões na prática da Física no curso de Farmácia;
• Reconhecer o significado do termo energia e suas aplicações na prática farmacêutica.

INTRODUÇÃO

Ao iniciar o estudo da termometria é sempre importante ficar claro que temperatura e calor são conceitos distintos, o que de certa forma contraria o senso comum.  Na física, a temperatura ligada ao movimento, enquanto calor é uma forma de energia.

Muitas grandezas físicas mensuráveis variam quando a temperatura do corpo se altera. Em princípio, essas grandezas podem ser utilizadas como indicadoras de temperatura dos corpos. Entre elas citam-se o volume de um líquido, a resistência elétrica de um fio e o volume de um gás mantido à pressão constante. (SILVA, 2017).

Termodinâmica é o ramo da física que estuda as relações entre calor, temperatura e energia. Abrange o comportamento geral dos sistemas físicos em condições de equilíbrio ou próximas dele. Qualquer sistema físico, seja ele capaz ou não de trocar energia e matéria com o ambiente, tenderá a atingir um estado de equilíbrio, que pode ser descrito pela especificação de suas propriedades, como pressão, temperatura ou composição química.

Se as limitações externas são alteradas, então essas propriedades se modificam. A termodinâmica tenta descrever matematicamente essas mudanças e prever as condições de equilíbrio do sistema.

ENERGIA

Não existe uma definição do que é energia, mas sabemos que a sua existência possibilita a execução de trabalho. A energia armazenada nos alimentos, por exemplo, faz com que os órgãos do corpo de uma pessoa funcionem corretamente. Os combustíveis fazem com que os veículos automotores se locomovam. Da mesma forma, a energia elétrica produzida pela bateria faz com que os elétrons dos fios condutores de energia se locomovam.

Ao falar de energia é de extrema importância ressaltar o Princípio de Conservação da Energia. Princípio este que, segundo Lavoisier, diz: “Na natureza nada se perde, nada se cria, tudo se transforma”.

De forma a exemplificar conversões de energia de um modo geral, consideremos uma mola relaxada (figura 1), ou seja, uma mola que não está esticada. Veja:

[pic 2]

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[pic 4][pic 5]

[pic 6]

Para comprimir a mola é necessário um gasto de energia. Assim, aplica-se uma força em uma de suas extremidades, de forma que a mesma se contraia. Dizemos que ao se aplicar a força sobre a mola há a realização de um trabalho. Este trabalho corresponde à energia transferida da pessoa para a mola. A figura 2 representa a mola já comprimida e com uma trava no carrinho, impedindo que o mesmo se liberte.

 A mola comprimida armazena energia. Essa energia, porém, só pode ser manifestada ao se retirar a trava do carrinho. A energia armazenada na mola é denominada de Energia Potencial Elástica. Potencial porque pode se manifestar e elástica porque está em um copo elástico deformado. (SILVA, 2017).

 Percebemos que o carrinho se libertou. Ao ser retirada a trava, a energia potencial que estava armazenada na mola se manifestou, fazendo com que o carrinho adquirisse movimento. Novamente temos a realização de trabalho. Agora esse trabalho corresponde à energia transferida da mola para o carrinho. A energia que o carrinho adquiriu é denominada de Energia Cinética.
            Energia Cinética: é a energia que está relacionada ao movimento dos corpos.
           Energia Potencial (gravitacional, elástica, elétrica, etc.): é a energia que um corpo possui em relação à posição particular que ele ocupa.

Na ausência de atrito, a energia mecânica total de um sistema se conserva, havendo apenas a transformação de energia potencial em energia cinética e vice-versa veja:

Emec= Ec + Ep

          É de grande importância deixar bem claro que o trabalho e as formas de energia são grandezas escalares. (SILVA, 2017).

Trabalho de uma força

          Trabalho é a medida da energia que é transferida para um corpo, em razão da aplicação de uma força ao longo de um deslocamento. Em Física, trabalho é normalmente representado por W(que vem do inglês work) ou mais usadamente a letra grega tau [pic 7].
          Para calcular o trabalho de uma força é importante ressaltar que ele pode ser:

          Trabalho de uma força constante e paralela ao deslocamento: é calculado quando se tem a força sendo aplicada no mesmo sentido do deslocamento. Pode ser calculado da seguinte forma: