Temperatura E Calor

UNIVERSIDADE DA REGIÃO DE JOINVILLE – UNIVILLE

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA

TEMPERATURA E CALOR

JEAN MARCONDES ROSA

EDUARDO INDALENCIO

PROFESSOR JOSÉ CARLOS

Física Experimental

Joinville

2014

JEAN MARCONDES ROSA

EDUARDO INDALENCIO

TEMPERATURA E CALOR

Joinville

2014

INTRODUÇÃO

Convivemos com os conceitos de calor e temperatura diariamente. São muitas as situações que envolvem calor ou frio em nossa vida. Estes dois termos costumam ser usados como sinônimo na linguagem do dia a dia, entretanto em física, têm significados bem diferentes.

Na física, o conceito sobre calor e temperatura está relacionado ao estudo de temas como: temperatura e equilíbrio térmico, expansão térmica, quantidade de calor e outros.

Neste trabalho, através da resolução de um problema, evidenciaremos como a variação de temperatura afeta diretamente as dimensões dos objetos.

1. OBJETIVO DA EXPERIENCIA

O objetivo deste exercício é discorrer sobre os conceitos físicos de temperatura e calor de forma aplicada aos processos de conformação mecânica, uma vez que estão presentes no dia-a-dia dos profissionais tecnólogos e engenheiros

2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

2.1. Temperatura

A Temperatura é um parâmetro físico (uma função de estado) descritivo de um sistema que vulgarmente se associa às noções de frio e calor, bem como às transferências de energia térmica, mas que se poderia definir, mais exatamente, sob um ponto de vista microscópico, como a medida da energia cinética associada ao movimento (vibração) aleatório das partículas que compõem o um dado sistema físico.A diferença de temperatura permite a transferência da energia térmica, ou calor, entre dois ou mais sistemas. Quando dois sistemas estão na mesma temperatura, eles estão em equilíbrio térmico e não há transferência de calor.A temperatura é diretamente proporcional à quantidade de energia térmica num sistema. Quanto mais energia térmica se junta a um sistema, mais a sua temperatura aumenta. Ao contrário, uma perda de calor provoca um abaixamento da temperatura do sistema. Na escala microscópica, este calor corresponde à transmissão da agitação térmica entreátomos e moléculas no sistema. Assim, uma elevação de temperatura corresponde a um aumento da velocidade de agitação térmica dos átomos.

2.2 Calor

Quando colocamos dois corpos com temperaturas diferentes em contato, podemos observar que a temperatura do corpo "mais quente" diminui, e a do corpo "mais frio" aumenta, até o momento em que ambos os corpos apresentem temperatura igual. Esta reação é causada pela passagem de energia térmica do corpo "mais quente" para o corpo "mais frio", a transferência de energia é o que chamamos calor.Calor é a transferência de energia térmica entre corpos com temperaturas diferentes.

A unidade mais utilizada para o calor é caloria (cal), embora sua unidade no SI seja o joule (J). Uma caloria equivale a quantidade de calor necessária para aumentar a temperatura de um grama de água pura, sob pressão normal, de 14,5°C para 15,5°C.

A relação entre a caloria e o joule é dada por: 1 cal = 4,186J

Partindo deste entendimento, podem-se fazer conversões entre as unidades usando regra de três simples.

Como 1 caloria é uma unidade pequena, utilizamos muito o seu múltiplo, a quilocaloria.

1 kcal = 10³cal

Chamamos de calor sensível a quantidade de calor recebida ou cedida por um corpo quando este tem sua temperatura alterada. Seja m a massa de um objeto. Teremos:

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