Os prédios totalmente envidraçados precisam de muitos aparelhos de ar condicionado por que

SECRETARIA DE SEGURANÇA PÚBLICA/SECRETARIA DE EDUCAÇÃO POLÍCIA MILITAR DO ESTADO DE GOIÁS COMANDO DE ENSINO POLICIAL MILITAR COLÉGIO DA POLÍCIA MILITAR UNIDADE POLIVALENTE MODELO VASCO DOS REIS DISCIPLINA: FÍSICA PROFESSOR (A): DIÂNGELO C. GONÇALVES VERIFICAÇÃO VALOR 2º Bimestre visto DATA: _____/______/ 2017 NOTA CONTEÚDO Data de entrega: 12 / 05/2017 Somente na 1ª aula Física Moderna ALUNO (A): _________________________________________________Nº: _______ SÉRIE/ANO: 2º TURMA(S): A, B, C, D, E, F e G N° DE QUESTÕES:32 ATIVIDADE DE FÍSICA MODERNA UNIDADES USUAIS DA CALORIMETRIA Nome da Grandeza Símbolo Unidade no... Conversão S I S U quantidade de calor Q J cal 1 cal = 4,19 J massa m kg g 1 Kg = 103 g temperatura T ou ( K °C T(K) = ((ºC) + 273 variação da temperatura (T ou (( K ºC 1 K = 1ºC calor específico c J / kg . K cal / g . ºC 1 cal / g . ºC = 4190 J / Kg . K capacidade térmica C J / K cal / ºC 1 cal / ºC = 4,19 J / K calor latente L J / Kg cal / g 1. Quais são os processos de transmissão de calor? Defina-os e dê um exemplo. 2. Dê exemplos de bons e maus condutores de calor. 3. Por que a convecção térmica é um mecanismo de transmissão de calor que não ocorre nos sólidos ? 4. Qual é a causa do surgimento das correntes de convecção num fluido? 5. Um ventilador de teto, fixado acima de uma lâmpada incandescente, apesar de desligado, gira lentamente algum tempo após a lâmpada estar acesa. Explique esse fenômeno. 6. Por que os aquecedores são colocados na parte inferior dos ambientes e os aparelhos de ar condicionado na parte superior? 7. De que maneira a garrafa térmica evita a transmissão de calor por condução, convecção e irradiação ? 8. Qual o tipo de roupa mais adequada para os dias de verão? Explique. 9. Por que os aquecedores a energia solar são pintados de preto fosco? 10.Os esquimós constroem seus iglus com blocos de gelo, empilhando-os uns sobre os outros. Se o gelo tem uma temperatura relativamente baixa, como explicar esse seu uso como "material de construção"? 11. Qual a aplicação prática dos materiais isolantes térmicos? 12. Por que as panelas, em geral, têm seus cabos metálicos revestidos com madeira ou plástico? 13. Por que, em um refrigerador, o congelador é colocado na parte superior e não na inferior? 14. Um aparelho de refrigeração de ar deve ser instalado em local alto ou baixo num escritório? E um aquecedor de ar? Por quê? 15. Qual a diferença entre convecção e condução? 16. Uma lareira aquece uma sala principalmente por condução, convecção ou irradiação? 17. Sabemos que o calor pode ser transferido, de um ponto para outro, por condução, convecção e radiação. Em qual desses processos a transmissão pode ocorrer mesmo que não haja um meio material entre os dois pontos? 18. Os prédios totalmente envidraçados precisam de muitos aparelhos de ar condicionado? Por quê? 19. O que é calorimetria? 20 – Uma esfera de ferro está inicialmente à temperatura de 30 ºC. Ao receber uma quantidade de calor de 600 calorias, sua temperatura passa para 34 ºC. Qual é a capacidade térmica da esfera? Se a esfera receber uma quantidade de calor de 4800 calorias, qual será a variação de sua temperatura? 21 – Um bloco de vidro de massa m = 300 gramas está inicialmente à temperatura (i = 25 ºC. Sabe-se que o calor específico do vidro é c = 0,20 cal / gºC. Calcule a capacidade térmica do bloco. Calcule a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura do bloco até (f = 40 ºC. 22 – Um corpo de capacidade térmica C = 25 J / ºC está inicialmente à temperatura de 30 ºC. Se esse corpo receber uma quantidade de calor Q = 200 J, qual será a sua temperatura final? 23 – Adotando 1 cal = 4,2 J, faça as seguintes transformações: 1 J = ? cal 5 cal = ? J 84 J = ? cal 105 J = ? cal 24 – Um corpo de capacidade térmica C = 150 cal / ºC está inicialmente à temperatura de 60 ºC. Se esse corpo perder uma quantidade de calor de 1200 cal, qual será sua temperatura final? 25 – Um bloco de cobre tem massa 2000 gramas e temperatura inicial 25 ºC. Sabendo que o calor específico do cobre é 0,093 cal / g ºC, calcule a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura do bloco para 35 C. 26 – O calor específico de uma substância é 0,2 cal / gº C. Isso significa que, se 100 gramas dessa substância absorverem 600 calorias de energia térmica, sem mudança de estado, a sua temperatura, em ºC, vai se elevar de: 27 – A massa de 1,0 Kg de água, ao sofrer uma elevação de temperatura de 5,0 ºC para 95 ºC, absorve o calor de, aproximadamente: Dado: c = 1,0 Kcal / Kg ºC (água) 28 – Uma barra de ferro com 500 g de massa deve ser aquecida de 20 ºC até 220 ºC. Sendo 0,11 cal / gºC o calor específico do ferro, calcule: a quantidade de calor que a barra deve receber; a sua capacidade térmica. 29 – Quantas calorias perderá um quilograma de água, quando sua temperatura variar de 80 ºC para 10 ºC? Dado: cH2O = 1 cal / g ºC (geralmente o calor específico da água não é dado, portanto é importante sabê-lo) 30 – Um bloco de alumínio com 600 g de massa deve ser aquecido de 10 ºC até 150 ºC. Sendo de 0,22 cal / g ºC o calor específico do alumínio, calcule: a quantidade de calor que o bloco deve receber; a sua capacidade térmica. 31 – Quantas calorias perderá a massa do dois quilogramas de água, quando sua temperatura baixar de 50 ºC para 20ºC? 32 – Um corpo de massa 200 gramas é constituído por uma substância de calor específico 0,4 cal / g ºC. Determine: a quantidade de calor que o corpo deve receber para que a sua temperatura varie de 5 ºC para 35 ºC; que a quantidade de calor deve ceder para que sua temperatura diminua de 15 ºC; a capacidade térmica do corpo. FORMULAS PARA RESOLUÇÃO DOS EXERCÍCIOS ou Sig.:Capacidade calorífica ou Capacidade térmica C = Capacidade térmica Q = Quantidade de calor (( = variação da temperatura ((( = (f - (i) resolvendo, temos: usaremos muito: esta são as formulas do calor específico. c = calor específico C = capacidade térmica m = massa Q = quantidade de calor (( = variação da temperatura ((( = (f - (i) RESPONDER NA PRÓPRIA FOLHA _1176605841.unknown _1176606011.unknown _1176606089.unknown _1176605904.unknown _1176605433.unknown

tríplice  ponto comum das curvas de fusão, de vaporização e de sublimação de uma substância, isto é, o ponto que representa as condições de temperatura e pressão para as quais as fases sólida, líquida e gasosa coexistem em equilíbrio. PC é o ponto crítico  ponto a partir do qual pode-se mudar da fase líquida para a fase gasosa sem passar pela curva de vaporização. Quando se deseja saber a quantidade de calor fornecido ou retirado de um corpo para que ele mude de uma certa temperatura e estado para outra temperatura e estado, basta somar todos os calores envolvidos nesta transformação, ou seja: Ntotal Q++Q+Q+Q+Q+QQ 54321 12 Quantidade de calor (Q) temperatura sólido líquido vapor sólido + líquido líquido + vapor t vaporização t fusão temperatura (C) pressão (atm) sólido líquido vapor P T P C gás Exercícios 1) Qual a quantidade de calor que 50 g de gelo a -20o C precisam receber para se transformar em água a 40o C? Dado: cgelo = 0,5 cal/g. oC; cágua = 1 cal/g. oC; é LF = 80 cal/g. Q=Qgelo+ Q fusão+ Qágua Q=50 .0,5 .[ 0−(−20 ) ]+ 50 .80+ 50 .1.( 40−0 ) Q=25 .20+ 4000+ 50.40 Q=500+ 4000+ 2000=6500cal 2) Têm-se 20 g de gelo a -10o C. Qual a quantidade de calor que se deve fornecer ao gelo para que ele se transforme em água a 20o C? Dado: cgelo = 0,5 cal/g. oC; cágua = 1 cal/g. oC; é LF = 80 cal/g. 3) Quanto de calor será necessário para levar 100 g de água a 50o C para vapor d' água a 100o C? LV = 540 cal/g. 4) Que quantidade de calor se exige para que 200 g de gelo a -40o C se transformem em vapor d'água a 100o C? LV = 540 cal/g. 5) O gráfico representa a temperatura de uma amostra de massa 20g de determinada substância, inicialmente no estado sólido, em função da quantidade de calor que ela absorve. Pede-se: a) a temperatura de fusão da substância; b) o calor latente de fusão da substância. 6) O gráfico abaixo representa a temperatura de uma amostra de 100g de determinado metal, inicialmente no estado sólido, em função da quantidade de calor que ela absorve. Pede-se: a) a temperatura de fusão do metal; b) o calor latente de fusão do metal. 13 PRINCÍPIOS DA TRANSMISSÃO DE CALOR Para que haja troca de calor, é preciso que ele seja transferido de uma região a outra através do próprio corpo, ou de um corpo para outro. Existem três processos de transferência de calor: condução, convecção e radiação. A condução e a convecção são processos de transferência que dependem do meio material onde se realizam, enquanto a radiação é a propagação de ondas eletromagnéticas ou, mais precisamente, de fótons, que não precisam de meio para se realizar. Uma expressão matemática, obtida a partir de verificações experimentais, permite determinar o fluxo de calor transmitido através de determinado material. Veja a figura: Se um bloco de determinado material, com espessura d e área S, separa dois ambientes entre os quais a diferença de temperatura é T, o fluxo de calor ΔQ ΔT (razão entre a quantidade de calor e o intervalo de tempo), é dado por: ∅= ΔQ Δt =k . S . ΔT d onde k é a condutividade térmica do material, expressa no SI em W/m.K A condução é o processo de transmissão de calor através do qual a energia passa de partícula para partícula sem que elas sejam deslocadas. A convecção é um processo de transmissão de calor que ocorre apenas em fluidos. O calor é transferido de uma região para outra pelo próprio fluido. A radiação é o processo mais importante de propagação de calor. Sem ela não haveria vida em nosso planeta; é por radiação que o calor do Sol chega até a Terra. Na verdade, a única diferença entre calor e luz é a frequência da radiação. Quando a energia radiante incide sobre a superfície de um corpo, ela é parcialmente absorvida, parcialmente refletida e parcialmente refratada. 14 T 2 T 1 Fluxo de calorS d Corpo opaco  quando a maior parte da energia incidente é absorvida. Corpo transparente  é todo corpo em que grande parte da energia incidente sobre ele é refratada. Corpo negro  é um corpo capaz de absorver todas as radiações incidentes sobre ele. Questões 1) O isopor é formado por finíssimas bolsas de material plástico, contendo ar. Por que o isopor é um bom isolante térmico? 2) Os esquimós constroem seus iglus com blocos de gelo, empilhando-os uns sobre os outros. Se o gelo tem uma temperatura relativamente baixa, como explicar esse seu uso como "material de construção"? 3) Um faquir resolveu fazer uma demonstração de sua arte entrando em um forno muito aquecido. Para que ele sinta a menor sensação de "calor" possível, é preferível que ele vá nu ou envolto em roupa de lã? Por quê? 4) Explique por que, em países de clima frio, costumam-se usar janelas com vidraças duplas. Esse tipo de janela chega a reduzir em até 50% as perdas de calor para o exterior. 5) Por que, em uma geladeira, o congelador é colocado na parte superior e não na inferior? 6) Com base na propagação de calor, explique por que, para gelar o chope de um barril, é mais eficiente colocar gelo na parte superior do que colocar o barril sobre uma pedra de gelo. 7) Um aparelho de refrigeração de ar deve ser instalado em local alto ou baixo num escritório? E um aquecedor de ar? Por quê? 8) Sabemos que o calor pode ser transferido, de um ponto para outro, por condução, convecção e radiação. Em qual desses processos a transmissão pode ocorrer mesmo que não haja um meio material entre os dois pontos? 9) Os prédios totalmente envidraçados precisam de muitos aparelhos de ar condicionado? Por quê? ESTUDO DOS GASES Os gases são fluidos facilmente compressíveis, que não apresentam forma nem volume próprios, mas, por serem expansíveis, ocupam sempre todo o volume do recipiente. As substâncias gasosas são constituídas de pequenas partículas, denominadas moléculas, de dimensões bastante inferiores às distâncias existentes entre elas e que se movimentam desordenadamente em todas as direções e sentidos. 15 O estado de um gás é caracterizado pelo valor de três grandezas físicas: o volume V, a pressão p e a temperatura T, que são denominadas variáveis de estado de um gás e segue a seguinte relação: p .V=n .R .T A pressão exercida pelo gás nas paredes do recipiente é conseqüência dos choques de suas partículas com as paredes do recipiente. Em geral, a mudança de uma dessas variáveis de estado provoca alteração em pelo menos uma das outras variáveis, apresentando o gás uma transformação e, conseqüentemente, um estado diferente do inicial. Utilizando a equação geral dos gases perfeitos p1 .V 1 T1 = p2.V 2 T 2 A pressão 1 atm e a temperatura 273 K ou 0 oC caracterizam as condições normais de temperatura e pressão, que indicamos CNTP. TRANSFORMAÇÕES GASOSAS Lei de Boyle – Mariotte V0 > V  p0 < p 16 n é o número de mols de moléculas R é a constante universal dos gases: R = 8,3 J/K V é o volume do gás com m3 p é a pressão do gás em N/m2 ou Pa T é a temperatura absoluta: em kelvin (K) p 2 V 2 T 2 p 1 V 1 T 1 Estado inicial Estado final Transformação de uma mesma massa de gás A temperatura não muda p 0 V 0 pV Em uma transformação isotérmica, a pressão de uma dada massa de gás é inversamente proporcional ao volume ocupado pelo gás. (isotérmica) p.V = cte p1V 1=p2V 2 T2 > T1 Lei de Gay – Lussac V1 < V2  T1 < T2 Em uma transformação isobárica, o volume ocupado por uma dada massa gasosa é diretamente proporcional à temperatura. (isobárica) V = cte.T V 1 T 1 = V 2 T 2 17 V p V T 2 T 1 p 0 p 1 p 2 V 2 V 1 isoterma T(K) V V 1 V 2 T 1 T 2 T(oC) V V 1 V 2 T 1 T 2 -273 Pressão constante T 2 V 2 T 1V 1 P atm P atm Lei de Charles A volume constante, a pressão de uma determinada massa de gás é diretamente proporcional à sua temperatura absoluta. (isométrica, isovolumétrica