terça-feira, 19 de outubro de 2010

A convecção térmica

 

Convecção é o movimento de moléculas em fluidos (i.e. líquidos, gases e rheids). Ele não pode ter lugar em sólidos, uma vez que nem os fluxos de correntes de massa ou difusão significativos podem ocorrer em sólidos. A convecção térmica é soma de dois fenômenos físicos, a condução de calor (ou difusão de calor) e a advecção de um meio fluido (líquidos e gases

O CALOR SENSÍVEL

Calor sensível é aquele que provoca apenas uma variação de temperatura dos corpos, diferenciando-se do calor latente, que muda a estrutura física dos mesmos. O calor específico determina a quantidade de calor que uma unidade de massa precisa perder ou ganhar para que aconteça uma redução ou elevação de uma unidade de temperatura sem, contudo, alterar sua estrutura. Assim, se o corpo é sólido, continua sólido, se é líquido continua líquido e, se é gasoso, continua gasoso.

O calor sensível é medido em cal/g.Cº. Essa medição irá nos
informar a quantidade de calor (cal) que uma quantidade de massa (g) leva para aumentar ou diminuir sua temperatura (ºC). O calor sensível também é chamado de calor específico e se refere a uma unidade de massa, portanto não depende da massa do material considerado.

Capacidade Calorífica de um Corpo

Também chamada de capacidade térmica de um corpo, a capacidade calorífica de um corpo se refere à quantidade de calor que a massa total de um corpo precisa receber para variar sua temperatura, sendo calculada através da seguinte equação:

Equação do Calor Sensível

Para calcularmos o calor sensível de um material, é
necessário conhecer o calor específico do mesmo. Considerando o calor específico (c) de um corpo e a variação da temperatura (∆θ), a equação do calor sensível pode ser descrita da seguinte maneira:
Q = m.c.∆θ
Princípio Fundamental da Calorimetria

Se vários corpos com temperaturas diferentes trocam calor e estão isolados termicamente, os de maior temperatura cedem calor aos de menor, até que se estabeleça o equilíbrio térmico. Assim, a soma desses calores sempre é igual a zero.
A troca de calor entre materiais, ou seja, propagação de energia térmica, pode causar mudanças nos materiais que trocam energia. As principais mudanças que podem ocorrer num material devido à variações de sua energia térmica são: variação da temperatura, variação de volume e mudança de estado físico.
Todos os materiais são formados por moléculas (menor parte da matéria que conserva as característica de uma substância), sendo que a maioria dos materiais que encontramos na natureza são formados pela mistura de diferentes substâncias. O efeito do aumento de energia térmica num material é o aumento da velocidade com que as moléculas se movem (vibram) no material. O aumento de temperatura se dá por que a temperatura que sentimos é um indicativo da energia cinética com que as moléculas estão vibrando, ou seja, o quão rápido as moléculas estão se movimentando. O estado físico de um material, sólido, líquido ou gasoso, é devido à interação elétrica existente entre as moléculas das substâncias de que é formado o material. Com o aumento da energia térmica das moléculas, ou seja, com o

TROCAS DE CALOR NAS MUDANÇAS DE ESTADO

A troca de calor entre materiais, ou seja, propagação de energia térmica, pode causar mudanças nos materiais que trocam energia. As principais mudanças que podem ocorrer num material devido à variações de sua energia térmica são: variação da temperatura, variação de volume e mudança de estado físico.
Todos os materiais são formados por moléculas (menor parte da matéria que conserva as característica de uma substância), sendo que a maioria dos materiais que encontramos na natureza são formados pela mistura de diferentes substâncias. O efeito do aumento de energia térmica num material é o aumento da velocidade com que as moléculas se movem (vibram) no material. O aumento de temperatura se dá por que a temperatura que sentimos é um indicativo da energia cinética com que as moléculas estão vibrando, ou seja, o quão rápido as moléculas estão se movimentando. O estado físico de um material, sólido, líquido ou gasoso, é devido à interação elétrica existente entre as moléculas das substâncias de que é formado o material. Com o aumento da energia térmica das moléculas, ou seja, com o aumento da intensidade com que vibram as moléculas, chega-se a uma certa temperatura onde a intensidade da vibração é suficiente para superar a

sexta-feira, 24 de setembro de 2010

A ENERGIA DOS ALIMENTOS

Alimentação e nutrição são coisas distintas. Alimentação consiste em ingerir alimentos, de forma consciente e voluntária, estando nas nossas mãos e critério a forma, freqüência, preferência, qualidade e quantidade com que tal ato é efetuado, assim como incorporar-lhe as mais diversas modificações.

É evidente que a qualidade da alimentação depende de fatores econômicos e culturais. Nutrição, por outro lado, consiste no conjunto de processos fisiológicos pelos quais o organismo recebe, transforma e utiliza as substâncias químicas contidas nos alimentos. É um processo involuntário e inconsciente que depende da atividade orgânica da digestão (que inclui a absorção e o transporte dos nutrientes dos alimentos para os tecidos). 
O estado de saúde de uma pessoa depende da qualidade da nutrição das células constituintes dos seus tecidos. Como é impossível para a quase totalidade dos seres humanos atuar voluntariamente nos processos de nutrição, a melhoria do estado de saúde (= nutrição) não se poderá verificar sem a sã modificação dos hábitos alimentares.
Para levar a cabo todos os processos que nos permitem estar vivos, o organismo humano necessita de um fornecimento contínuo dos materiais que devemos ingerir: os nutrientes. O número de nutrientes que o ser humano pode utilizar é limitado: existem muito poucas substâncias, em comparação com a grande quantidade de compostos, que nos servem como combustível ou para incorporar as nossas próprias estruturas. Estes nutrientes não se ingerem diretamente, mas através dos alimentos, e a ampla variedade de alimentos existentes não são mais do que as múltiplas combinações em que a natureza oferece os diferentes nutrientes. 

Unidades de Calor

Calor é energia. A unidade de calor no Sistema Internacional de Unidades (SI) é o joule (J).
   Na prática é muito usada uma outra unidade de calor, muito antiga, do tempo do calórico, a caloria.
   Por definição, uma caloria ( 1 cal) é a quantidade de calor que deve ser transferida a um grama de água para produzir a variação de temperatura de 1oC, rigorosamente, de 14,5°C  para 15,5°C.
   Em suas experiências, Joule estabeleceu a relação entre essas duas unidades, encontrando:
1 cal = 4,18 J
    A unidade quilocaloria ( kcal) é muito usada para medidas de quantidade de calor.
1 kcal = 1.000 cal = 103 cal
   A British Thermal Unit (BTU) é uma unidade técnica usada para quantidade de calor. É muito utilizada em manuais para caracterizar equipamentos e máquinas que envolvem energia térmica.
1 BTU = 252,4 cal = 1.055 J

quinta-feira, 23 de setembro de 2010

IMAGENS DE ENERGIA TERMICA EM TRANSITO

A escala Kelvin também pode ser considerada uma escala centígrada já que a distância percorrida pela coluna de álcool, entre o ponto em que o gelo está misturado com água e o ponto de fervura da água, foi dividida em cem partes iguais.

Calor

Quando um corpo ganha energia térmica seus grupamentos atômicos passam a se movimentar com maior intensidade do que anteriormente, ocorrendo um aumento na temperatura e no volume total do corpo.

Quando um corpo perde energia térmica seus grupamentos atômicos passam a se agitar menor do que anteriormente, ocorrendo uma diminuição da temperatura e do volume total do corpo. À energia térmica que passa de um corpo a outro, à energia térmica em trânsito, damos o nome de calor.
Ainda no século 18, outras duas escalas termométricas foram criadas: Anders Celsius dividiu a distância entre o ponto mínimo de dilatação (gelo misturado com água) e o ponto máximo (fervura da água) em 100 partes iguais, essa escala passou a ser conhecida como centígrada (centi=cem; grado=grau). René-Antoine Réaumur dividiu essa mesma distância em oitenta partes iguais, criando o grau Réaumur.

Sendo a temperatura a energia média de agitação dos grupamentos atômicos, os cientistas passaram a admitir que a temperatura mais baixa que pode existir é quando os grupamentos atômicos param de se movimentar, isto é, estão em repouso. A esse limite inferior de dilatação damos o nome de zero absoluto.

Utilizando-se de estudos experimentais com a pressão exercida por gases a diferentes temperaturas, Lord Kelvin (Willian Thompson) estabeleceu, em 1843, que o zero absoluto correspondia a - 273,15oC (aproximadamente -273oC). Sendo assim, sua escala tem a seguinte correspondência à escala termométrica de Anders Celsius: 0oK corresponde a -273oC; 273oK corresponde a 0o C (gelo misturado com água) e o ponto de fervura da água se dá a 373oK que corresponde a 373oC.
<>

Conceitos básicos da Termometria

Escalas Termométricas
Para que seja possível medir a temperatura de um corpo, foi desenvolvido um aparelho chamado termômetro.
O termômetro mais comum é o de mercúrio, que consiste em um vidro graduado com um bulbo de paredes finas que é ligado a um tubo muito fino, chamado tubo capilar.
Quando a temperatura do termômetro aumenta, as moléculas de mercúrio aumentam sua agitação fazendo com que este se dilate, preenchendo o tubo capilar. Para cada altura atingida pelo mercúrio está associada uma temperatura.
A escala de cada termômetro corresponde a este valor de altura atingida.

Escala Celsius
É a escala usada no Brasil e na maior parte dos países, oficializada em 1742 pelo astrônomo e físico sueco Anders Celsius (1701-1744). Esta escala tem como pontos de referência a temperatura de congelamento da água sob pressão normal (0°C) e a temperatura de ebulição da água sob pressão normal (100°C).

Escala Fahrenheit
Outra escala bastante utilizada, principalmente nos países de língua inglesa, criada em 1708 pelo físico alemão Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736), tendo como referência a temperatura de uma mistura de gelo e cloreto de amônia (0°F) e a temperatura do corpo humano (100°F).
Em comparação com a escala Celsius:
0°C=32°F
100°C=212°F

Escala Kelvin
Também conhecida como escala absoluta, foi verificada pelo físico inglês William Thompson (1824-1907), também conhecido como Lorde Kelvin. Esta escala tem como referência a temperatura do menor estado de agitação de qualquer molécula (0K) e é calculada a partir da escala Celsius.
Por convenção, não se usa "grau" para esta escala, ou seja 0K, lê-se zero kelvin e não zero grau kelvin. Em comparação com a escala Celsius:
-273°C=0K
0°C=273K
100°C=373K

quarta-feira, 22 de setembro de 2010

conceito

Conceitos
Temperatura é uma grandeza física pela qual avaliamos o grau de agitação térmica das moléculas de uma substância (sólida, líquida ou gasosa). As escalas utilizadas em tal avaliação podem ser a escala Celsius ou a Kelvin, que são centígrados, ou seja, a diferença entre o ponto de fusão e o ponto de ebulição da água é igual a cem divisões de escala. Além dessas, existe a escala Fahrenheit.
Calor é a energia térmica em trânsito provocada por diferenças de temperaturas, ou seja, se dois corpos, em temperaturas diferentes, forem postos juntos (contato térmico), a energia térmica do corpo de maior temperatura será transferida espontaneamente para o corpo de menor temperatura. Essa energia deslocada chamamos calor. Conceitualiza-se dois tipos de calor (abreviado pela letra Q): o calor sensível, que é a quantidade de calor que um corpo cede ou absorve, provocando apenas variação de temperatura, e o calor latente ou oculto, que é a quantidade de calor cedida ou absorvida provocando apenas mudança no estado físico.
Existem três formas de transmissão de calor: condução térmica, quando a energia é transportada de molécula a molécula (sem que estas sejam deslocadas), encontrada em sólidos; convecção térmica, que ocorre em substâncias fluidas (líquido+gasoso), e irradiação térmica, que é o calor transferido ou irradiado como ondas eletromagnéticas (ondas de calor, calor radiante). Ocorre, por exemplo, entre o Sol e a Terra e no interior dos fornos de microondas.
Conceito