FÍSICA

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1ª SÉRIE

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EQUILÍBRIO TÉRMICO

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AULA 45

OBJETIVOS

• Compreender a relação entre calor, temperatura e energia interna no equilíbrio térmico;
• Definir o “frio” por meio da sensação térmica.

Iremos fazer um experimento! Você vai precisar de:

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- Uma vasilha com água morna;

- Uma vasilha com água gelada (direto da geladeira ou em temperatura ambiente acrescida de gelo);

- Uma vasilha com água a temperatura ambiente;

- Um termômetro (caso tenha).

- Um aquecedor, podendo ser um bico de Bunsen ou aquelas resistências para garrafas térmicas;

- Uma toalha ou papel toalha.

EQUILÍBRIO TÉRMICO

Ao misturarmos algumas substâncias a temperaturas diferentes (ou deixarmos próximos sem a interferência externa), elas tendem a ficar com a mesma temperatura, a qual denominamos equilíbrio térmico.

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Q_A + Q_B + ... + Q_N = 0

Quando o sistema atinge o equilíbrio térmico não existe mais troca de calor entre os corpos, todo o calor recebido é equivalente ao calor cedido.

Desse modo a soma de todo o calor cedido mais todo o calor recebido entre os corpos deve ser igual a zero.

LEI ZERO DA TERMODINÂMICA

Se um corpo A está em equilíbrio com dois corpos B e C então, o corpo B está em equilíbrio com C.

TA= 40 °C

TB= 40 °C

TC= 40 °C

Se T_A = T_B e T_A = T_C, podemos concluir com certeza que T_B = T_C

ATIVIDADE

Um médico verifica a temperatura de um paciente colocando o termômetro na axila. De acordo com seus conhecimentos responda:

a)Porque tem que esperar um tempo para retirar o

termômetro?

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b) Quem perde e quem ganha energia? Justifique.

RESOLUÇÃO

Um médico verifica a temperatura de um paciente colocando o termômetro na axila. De acordo com seus conhecimentos responda:

a)Porque tem que esperar um tempo para retirar o termômetro?

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​

b) Quem perde e quem ganha energia? Justifique.

Pois é necessário que o termômetro e corpo atinjam o equilíbrio térmico.

O corpo perde e o termômetro ganha, pois a temperatura do corpo é maior que do termômetro.

SENSAÇÃO TÉRMICA

É a temperatura sentida pela pele, devido a combinação entre a temperatura do ar, a velocidade do vento, entre outros fatores.

http://www.simepar.br/

A sensação térmica pode ter uma temperatura igual, maior ou menos à temperatura real.

ATIVIDADE - MÃO NA MASSA

Iremos fazer um experimento! Você vai precisar de:

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- Uma vasilha com água morna;

- Uma vasilha com água gelada (direto da geladeira ou em temperatura ambiente acrescida de gelo);

- Uma vasilha com água a temperatura ambiente;

- Um termômetro (caso tenha).

- Um aquecedor, podendo ser um bico de Bunsen ou aquelas resistências para garrafas térmicas;

- Uma toalha ou papel toalha.

Parte I

* Tempo para todos os alunos poderem experimentar a sensação.

ATIVIDADE - MÃO NA MASSA

PROCEDIMENTO

1ª - Coloque as vasilhas lado a lado com a água em temperatura ambiente no meio.

2ª - Coloque uma mão na água quente e a outra na água gelada e aguarde uns 30 segundos.

3ª - Coloque as mãos na água com temperatura ambiente e repare na sensação.

http://www.if.ufrgs.br/cref/leila/temp.htm

Parte II

ATIVIDADE - MÃO NA MASSA

Você teve sensação térmica da água em uma mão diferente da outra? Explique porque Isso aconteceu.

A mão que estava na água quente perdeu calor enquanto a mão que estava na água fria ganhou calor. A mão da água quente pode ter sentido uma diferença maior devido a diferença de temperatura da que estava na água quente ser maior do que a outra em relação à água ambiente.

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Podemos concluir que:

- O sentido do tato não é muito preciso para medir a temperatura.

- O frio é a perda de calor, quanto mais rápido perdemos calor, mais “frio” sentimos.

Parte III

O QUE VIMOS HOJE?

• Equilíbrio térmico ocorre quando corpos dentro de um sistema têm a mesma temperatura e mesma energia interna.

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• Sensação térmica é a forma como nosso corpo interpreta fenômenos climáticos, podendo fornecer ao corpo uma sensação de mais calor ou mais frio que a temperatura real.

Professor, caso tenha alguma sugestão ou elogio para esta aula, acesse:

https://forms.gle/ZuC8G4UPYMEdztJy5

GODOY, L. P. Agnolo, R. M. MELO, W. C. Multiversos : Ciências da Natureza : CIÊNCIA, SOCIEDADE E AMBIENTE Ensino Médio. 1ª ed. São Paulo: FTD, 2020.

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PIETROCOLA, M. POGIBIN, A. ANDRADE, R. ROMERO, T. Física em Contextos. Vol 2. São Paulo: Ed do Brasil, 2016.

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BONJORNO e vários autores. Física: Termologia . Óptica . Ondulatória 2º ano. Vol 2. 3ª ed. São Paulo: FTD, 2016.

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BARRETO F, Benigno. SILVA, Claudio. Física aula por aula: Termologia.Óptica.Ondulatória, 2º ano. Vol 2. 3ª Ed. São Paulo: FTD, 2016.

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MARTINI, Glorinha. SPINELLI, Walter. REIS, Hugo C. SANT’ANNA, Blaidi. Conexões com a Física. Vol 2. 3ª Edição. São Paulo: Moderna, 2016.

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FUKE, L.F. YAMAMOTO, K. Física Para o Ensino Médio 2 - Termologia, Óptica, Ondulatória. 4ª ed. São Paulo: Saraiva, 2016.

REFERÊNCIAS