ENERGIA E ASTRONOMIA

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3ª Série

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CALOR E TEMPERATURA

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Aula 17

• Diferenciar os conceitos de calor, temperatura e caracterizar processos de propagação do calor.

OBJETIVOS DA AULA

©PxHere

Como é feita a medição de temperatura pelos institutos de meteorologia? Qual a diferença entre temperatura e sensação térmica?

Analise a tirinha a seguir:

PARA INÍCIO DE CONVERSA

Até o final dessa aula, você deverá responder, em seu caderno, as seguintes questões:

Garfield chega a rir, não se sabe se pela previsão ou seria uma imprecisão do tempo noticiada.

TERMOLOGIA

©BlogAssai

Trataremos de fenômenos relativos ao aquecimento, resfriamento ou às mudanças de estado físico em corpos que recebem ou cedem determinado tipo de energia (energia térmica).

Energia

O bolo precisa receber energia térmica para seu cozimento.

A parte da física que estuda os fenômenos relacionados ao calor e a temperatura é chamada de Termologia.

Temperatura é uma grandeza relacionada ao estado térmico de um sistema e está diretamente associado ao seu estado físico e ao movimento das partículas de um sistema.

Movimento das partículas de um sistema.

©CiênciaEmAção

Calor é a energia térmica em trânsito de um corpo para outro ou de uma parte para outra em um mesmo corpo. Essa transferência só acontece quando há diferença de temperatura.

Energia térmica

Energia térmica

TEMPERATURA E CALOR

Praticando 1 - Temperatura

1. É a energia que se transmite de um corpo para outro em virtude da diferença de temperatura.
2. Uma grandeza associada ao grau de agitação das partículas que constituem um corpo, quanto mais agitadas, menor a temperatura.
3. Energia térmica em trânsito.
4. É uma forma de calor.
5. Uma grandeza relacionada com a agitação das partículas que constituem um corpo, quanto mais agitadas, maior a temperatura.

Ao sinal do(a) professor(a), você, terá dois minutos para assinalar a alternativa que define corretamente temperatura:

PROCESSOS DE PROPAGAÇÃO DO CALOR

1. CONVECÇÃO
1. Processo pelo qual há movimentação de partes do fluido no próprio fluido.
2. Na figura ao lado, a parte aquecida (menos densa) da água tende a subir, enquanto a parte fria (mais densa) tende a descer.

© QueroBolsa/enem

2. CONDUÇÃO

• Quando dois corpos com temperaturas diferentes são colocados em contato, as moléculas do corpo mais quente, colidindo com as moléculas do corpo mais frio, transferem energia para este.

PROCESSOS DE PROPAGAÇÃO DO CALOR

©BrasilEscola

Nos sólidos, a condução de calor ocorre por meio de colisões entre átomos vizinhos.

PROCESSOS DE PROPAGAÇÃO DO CALOR

©BrasilEscola

Radiação Infravermelha

É por irradiação que o calor liberado pelo Sol chega até a Terra.

3. IRRADIAÇÃO

• Todos os corpos aquecidos emitem radiação térmica (ou radiação infravermelha), ou seja, emitem ondas eletromagnéticas, cujas características e intensidade dependem do material de que é feito o corpo e de sua temperatura.

O que são “Ondas de calor?”

Você já leu ou ouviu notícias sobre isso? Como explicar?

Cabe destacar, que uma “onda de calor” não representa a radiação térmica infravermelha que acabamos de ver. Os meteorologistas referem-se a “onda de calor”, como o período de alguns dias com temperaturas máximas superiores à média usual para o período (mais de 5 °C).

PROCESSOS DE PROPAGAÇÃO DO CALOR

Em síntese:

(Adaptada UFRN) Técnicas mais eficientes para produção de energia têm sido implementadas. Entre essas tecnologias, está o uso do fogão a lenha, de forma sustentável, para o aquecimento de água residencial. Tal processo é feito por meio de uma serpentina instalada no fogão e conectada, através de tubulação, à caixa-d’água. Na serpentina, a água aquecida pelo fogão sobe para a caixa-d’água ao mesmo tempo em que a água fria desce através da tubulação em direção à serpentina, onde novamente é realizada a troca de calor. Observe o esquema no próximo slide:

Praticando 2 - AQUECEDOR SOLAR

©UFRN

Considerando o processo de aquecimento da água contida na caixa-d’água, é correto afirmar que este se dá, principalmente, devido ao processo de:

A) condução causada pela diminuição da densidade da água na serpentina.

B) convecção causada pela diminuição da densidade da água na serpentina.

C) condução causada pelo aumento da densidade da água na serpentina.

D) convecção causada pelo aumento da densidade da água na serpentina.

De volta ao começo!

Já sabe a diferença, acompanhe o exemplo a seguir:

Em 14 de março de 2024, o SIMEPAR (Sistema de Tecnologia e Monitoramento Ambiental do Paraná) registrou em Loanda–PR, a temperatura de 40,6 °C. No mesmo dia, a sensação térmica variou entre 46 °C e 48 °C. Mas, por que a diferença?

Como vimos, temperatura é a medida do grau de agitação das moléculas, verificada pelo termômetro. A sensação térmica é a percepção da temperatura real pelo corpo humano, influenciada pela UR (umidade relativa do ar). Quanto maior a UR, maior será a temperatura aparente.

O termômetro utilizado em meteorologia, pelos institutos de meteorologia nacionais ou estaduais, como o SIMEPAR, é o termômetro de máxima e mínima. Um instrumento, que por marcadores, pode fixar os extremos das temperaturas ocorridas em um determinado período.

Mas, como é medida a temperatura pelos Institutos de Meteorologia?

Um instrumento que consegue registrar por meio de marcadores, ao mesmo tempo, a temperatura mínima, máxima e a temperatura do momento. O vídeo ao lado mostra como utilizá-lo!

O QUE VIMOS?

Professor, caso tenha alguma sugestão ou elogio para esta aula, acesse: https://forms.gle/ZuC8G4UPYMEdztJy5

Nesta aula, diferenciamos os conceitos de temperatura, calor e caracterizamos os processos de propagação de calor.

REFERÊNCIAS

GONÇALVES FILHO, Aurélio. Física: interação e tecnologia. Vol. 3. Aurélio Gonçalves Filho, Carlos Toscano. 2ª ed. – São Paulo: Leya, 2016.

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HEWITT, Paul G. Fundamentos de Física Conceitual – tradução Trieste Ricci. – Porto Alegre: Bookman, 2009.

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PARANÁ. Trilha Energia e Astronomia. Secretaria de Estado da Educação. Curitiba, 2023.

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POLITO, Antony M. M. A Construção da estrutura conceitual da Física Clássica. São Paulo: Editora Livraria da Física, 2016.

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Davis, Jim. Garfield em ação 13. Tradução de Lygia da Veiga Pereira. Rio de Janeiro: Salamandra, 1989. Disponível em: https://artedafisicapibid.blogspot.com/2019/09/tirinhas-para-ensino-de-termometria.html - Acesso em 4 dez. 2023