Termodinâmica I · Episódio 6

A areia que queima e o mar que gela

Calor sensível e calor específico

Professor Canário · Termodinâmica I · Episódio 61 / 19

O caso

Areia e mar sob o mesmo Sol: termômetro alto na areia, baixo na água

fim de tarde: areia queima o pé, mar está frio
mesmo Sol, mesmo calor por metro quadrado
areia: cerca de 800 J por kg e por grau · água: 4 186 J
razão:

Professor Canário · Termodinâmica I · Episódio 62 / 19

O caso

fim de tarde: areia queima o pé, mar está frio
mesmo Sol, mesmo calor por metro quadrado
areia: cerca de 800 J por kg e por grau · água: 4 186 J
razão:

Professor Canário · Termodinâmica I · Episódio 62 / 19

O caso

fim de tarde: areia queima o pé, mar está frio
mesmo Sol, mesmo calor por metro quadrado
areia: cerca de 800 J por kg e por grau · água: 4 186 J
razão:

Professor Canário · Termodinâmica I · Episódio 62 / 19

O caso

fim de tarde: areia queima o pé, mar está frio
mesmo Sol, mesmo calor por metro quadrado
areia: cerca de 800 J por kg e por grau · água: 4 186 J
razão:

Professor Canário · Termodinâmica I · Episódio 62 / 19

Pergunta do episódio

Se o calor recebido foi o mesmo, por que a areia sobe tanto mais?

Professor Canário · Termodinâmica I · Episódio 63 / 19

Conceito 1 — Calor em trânsito

Bloco quente e bloco frio: uma barra encolhe, a outra cresce, colunas se encontram

energia térmica: estado · calor : energia que passa
calor sensível: muda só a temperatura
sinal: recebe
cede · frio não entra

Professor Canário · Termodinâmica I · Episódio 64 / 19

Conceito 1 — Calor em trânsito

energia térmica: estado · calor : energia que passa
calor sensível: muda só a temperatura
sinal: recebe
cede · frio não entra

Professor Canário · Termodinâmica I · Episódio 64 / 19

Conceito 1 — Calor em trânsito

energia térmica: estado · calor : energia que passa
calor sensível: muda só a temperatura
sinal: recebe
cede · frio não entra

Professor Canário · Termodinâmica I · Episódio 64 / 19

Conceito 1 — Calor em trânsito

energia térmica: estado · calor : energia que passa
calor sensível: muda só a temperatura
sinal: recebe
cede · frio não entra

Professor Canário · Termodinâmica I · Episódio 64 / 19

Exemplo resolvido — areia de madrugada

1 kg de areia, com , esfria de 35 °C para 25 °C

Fórmula:

Substituição:

Resultado:

a areia cede

Professor Canário · Termodinâmica I · Episódio 65 / 19

Exemplo resolvido — areia de madrugada

1 kg de areia, com , esfria de 35 °C para 25 °C

Fórmula:

Substituição:

Resultado:

a areia cede

Professor Canário · Termodinâmica I · Episódio 65 / 19

Exemplo resolvido — areia de madrugada

1 kg de areia, com , esfria de 35 °C para 25 °C

Fórmula:

Substituição:

Resultado:

a areia cede

Professor Canário · Termodinâmica I · Episódio 65 / 19

Conceito 2 —

A equação com massa, calor específico e variação de temperatura apontadas

cresce com massa, com e com o material
: J por quilo e por grau
igual em °C e em K

Professor Canário · Termodinâmica I · Episódio 66 / 19

Conceito 2 —

cresce com massa, com e com o material
: J por quilo e por grau
igual em °C e em K

Professor Canário · Termodinâmica I · Episódio 66 / 19

Conceito 2 —

cresce com massa, com e com o material
: J por quilo e por grau
igual em °C e em K

Professor Canário · Termodinâmica I · Episódio 66 / 19

Exemplo resolvido — 2 kg de água

2 kg de água vão de 20 °C a 60 °C (recebe, )

Fórmula:

Substituição:

Resultado:

cerca de

Professor Canário · Termodinâmica I · Episódio 67 / 19

Exemplo resolvido — 2 kg de água

2 kg de água vão de 20 °C a 60 °C (recebe, )

Fórmula:

Substituição:

Resultado:

cerca de

Professor Canário · Termodinâmica I · Episódio 67 / 19

Exemplo resolvido — 2 kg de água

2 kg de água vão de 20 °C a 60 °C (recebe, )

Fórmula:

Substituição:

Resultado:

cerca de

Professor Canário · Termodinâmica I · Episódio 67 / 19

Conceito 3 — c do material, C do corpo

Baldes de largura diferente: o da água cinco vezes mais largo que o da areia

: do material ·
: do corpo · J/°C

água 4 186 · gelo 2 090 · alumínio 900 · aço 460

Professor Canário · Termodinâmica I · Episódio 68 / 19

Exemplo resolvido — a panela e a água

Barra da água quase cinco vezes a da panela

200 g de alumínio (900) e 200 g de água (4 186), em

Fórmula:

Substituição:

Resultado:

Professor Canário · Termodinâmica I · Episódio 69 / 19

Exemplo resolvido — a panela e a água

200 g de alumínio (900) e 200 g de água (4 186), em

Fórmula:

Substituição:

Resultado:

Professor Canário · Termodinâmica I · Episódio 69 / 19

Exemplo resolvido — a panela e a água

200 g de alumínio (900) e 200 g de água (4 186), em

Fórmula:

Substituição:

Resultado:

Professor Canário · Termodinâmica I · Episódio 69 / 19

Conceito 4 — Caloria e joule

Um grama de água sobe uma marca: uma caloria, 4,186 J

1 cal: 1 g de água, +1 °C

cal ↔ gramas · J ↔ quilos

Professor Canário · Termodinâmica I · Episódio 610 / 19

Exemplo resolvido — aquecer 200 g

200 g de água de 20 °C a 100 °C (recebe, )

Fórmula:

Substituição:

Resultado:

Professor Canário · Termodinâmica I · Episódio 611 / 19

Exemplo resolvido — aquecer 200 g

200 g de água de 20 °C a 100 °C (recebe, )

Fórmula:

Substituição:

Resultado:

Professor Canário · Termodinâmica I · Episódio 611 / 19

Exemplo resolvido — aquecer 200 g

200 g de água de 20 °C a 100 °C (recebe, )

Fórmula:

Substituição:

Resultado:

Professor Canário · Termodinâmica I · Episódio 611 / 19

Conceito 5 — Extrato de calor

A mesma barra de 8 000 J vira 10 °C na areia e 1,9 °C na água

Retas T × Q: areia íngreme, água quase deitada

barra: calor que entra · coluna: temperatura que sobe
gráfico :

reta íngreme: pequeno · ler inclinação, não área

Professor Canário · Termodinâmica I · Episódio 612 / 19

Exemplo resolvido — areia × água

1 kg de areia e 1 kg de água recebem 8 000 J cada

Fórmula:

Substituição:

Resultado:

Professor Canário · Termodinâmica I · Episódio 613 / 19

Exemplo resolvido — areia × água

1 kg de areia e 1 kg de água recebem 8 000 J cada

Fórmula:

Substituição:

Resultado:

Professor Canário · Termodinâmica I · Episódio 613 / 19

Exemplo resolvido — areia × água

1 kg de areia e 1 kg de água recebem 8 000 J cada

Fórmula:

Substituição:

Resultado:

Professor Canário · Termodinâmica I · Episódio 613 / 19

Conceito 6 — Potência × tempo

Termômetros do oceano quase parados; os da terra oscilam do dia à noite

watt vezes segundo dá joule · depois:

oceano: alto · esquenta e esfria devagar

Professor Canário · Termodinâmica I · Episódio 614 / 19

Exemplo resolvido — o chuveiro

Entrada a 20 °C, saída perto de 40 °C; vazão dobrada, metade da subida

Chuveiro de 5 500 W, vazão de 4 L/min (66,7 g/s)

Fórmula:

Substituição:

Resultado:

a 8 L/min, cerca de 9,9 °C

Professor Canário · Termodinâmica I · Episódio 615 / 19

Exemplo resolvido — o chuveiro

Chuveiro de 5 500 W, vazão de 4 L/min (66,7 g/s)

Fórmula:

Substituição:

Resultado:

a 8 L/min, cerca de 9,9 °C

Professor Canário · Termodinâmica I · Episódio 615 / 19

Exemplo resolvido — o chuveiro

Chuveiro de 5 500 W, vazão de 4 L/min (66,7 g/s)

Fórmula:

Substituição:

Resultado:

a 8 L/min, cerca de 9,9 °C

Professor Canário · Termodinâmica I · Episódio 615 / 19

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