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Aula da 3º UEPS

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Academic year: 2021

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(1)

P

OR QUE AS GOTAS DA LUMINÁRIA

LAVA

-

LUZ SOBEM E DESCEM

?

(2)
(3)

O

QUE

É

DENSIDADE

?

 É a concentração de massa de um corpo;

 É a medida de como a matéria esta compactada;  Ou seja o quanto de massa tem em um certo

volume.

(4)

 Dê exemplos de materiais densos:

(5)

E

NERGIA TÉRMICA

 A energia térmica é a energia associada ao

movimento das partículas que constituem um determinado meio.

 Quando um corpo é colocado próximo de

outro com uma temperatura diferente, a energia térmica é transferida do corpo com temperatura maior para o de temperatura menor, até estes atingirem a mesma temperatura (equilíbrio térmico). Neste processo, a energia térmica em

trânsito é chamada de calor.

(6)

E

XISTE DIFERENÇA ENTRE

TEMPERATURA E CALOR

?

 Quanto mais quente fica um corpo, maior

a agitação de suas partículas;

 A temperatura pode ser entendida como

sendo um valor numérico que expressa o estado de agitação das partículas de um corpo ou substância. Logo, quanto maior a energia cinética das partículas de um corpo, maior será sua temperatura;

 A temperatura é uma grandeza física que

nos possibilita entender as sensações de

(7)

E

XISTE DIFERENÇA ENTRE

TEMPERATURA E CALOR

?

 Calor é a energia transferida de um corpo

com maior temperatura para outro corpo

com menor temperatura. Essa

transferência ocorre até que os corpos possuem temperatura iguais.

(8)

ESTOU COM

CALOR?

 Como vimos, calor é energia em trânsito de

um corpo com temperatura mais alta para outro a uma temperatura mais baixa;

 Uma vez transferida, essa energia deixa de

ser calor e passa a fazer parte da energia interna do corpo;

(9)

P

OR QUE SE DIZ QUE O CALOR É UMA

ENERGIA EM TRÂNSITO

?

 Porque quando um corpo cede ou recebe

calor significa que sua energia interna está diminuindo ou aumentando, pois ocorre uma transferência de energia. Sendo assim denomina-se o calor como uma energia em trânsito.

(10)

F

ORMAS DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR Condução

A condução ocorre por meio de colisões de partículas;

As partículas da extremidade aquecida movem-se cada vez mais rapidamente, por isso colidem com as partículas vizinhas, tornando o corpo mais quente.

(11)

F

ORMAS DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR

(12)

E

XEMPLOS

:

(13)

F

ORMAS DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR

 Convecção

É a forma de transmissão do calor que

ocorre principalmente nos fluidos

(líquidos e gases);

O calor se propaga através do

movimento do fluido envolvendo

transporte de matéria.

(14)

14

Agora vou explicar uma forma de transferência de calor chamada convecção. Primeiramente daremos nomes as flechas da figura, a azul é líquido

frio e a vermelha o quente. A chama aquece o liquido de baixo que por sua vez

se torna menos denso (pesado) e sobe conforme a flecha vermelha com isso o líquido frio se dirige para baixo (flecha

azul) e aquece. Dessa forma ocorre o aquecimento de todo o líquido, no meu caso

(15)

E

XEMPLOS DE CONVECÇÃO

(16)

Q

UAL

A

MELHOR

LOCALIZAÇÃO

DO

AR

CONDICIONADO

?

 Quando queremos que o ar condicionado

tenha melhor eficiência para refrigerar, sua posição correta na parte superior de onde se quer refrigerar, pois o ar frio é mais denso e por isso vai para baixo;

 Quando queremos que o ar condicionado

tenha melhor eficiência para aquecer, sua posição correta na parte inferior de onde se quer aquecer, pois o ar quente é menos

(17)

F

ORMAS DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR

 Radiação

 É o processo de transferência de calor

através de luz, chamadas ondas de calor ou calor radiante;

 É dessa forma que ocorre o aquecimento

da terra.

(18)

DILATAÇÃO TÉRMICA

 Quando aumentamos a temperatura de

uma substância, suas moléculas ou

átomos começam a oscilar mais

rapidamente e tendem a se afastar umas das outras.

 Todas as formas de matéria normalmente

se dilatam quando aquecidas e se contraem quando resfriada.

(19)
(20)

SUBSTÂNCIAS DIFERENTES DILATAM-SE

COM DIFERENTES TAXAS:

 A gasolina que transborda dos tanques

dos carros em dias quentes é uma evidência disso. Se o tanque e a gasolina dilatassem com a mesma taxa, eles se expandiriam juntos e a gasolina não trasbordaria.

 Se materiais diferentes não dilatassem

com diferentes taxas não poderíamos utilizar o termômetro, pois a coluna de mercúrio não se elevaria no tubo com a diferença de temperatura.

(21)

COMO

AS TORRADEIRAS DESLIGAM SOZINHAS?

 Através de lâminas bimetálicas, são

laminas com dois tipos de metais com diferentes taxas de dilatação térmica, assim quando o sistema se aquece a lamina com maior taxa de dilatação irá dilatar mais e envergar a lâmina e assim desligar a torradeira.

(22)

DILATAÇÃO E CONTRAÇÃO DA ÁGUA

 A água possui uma dilatação térmica anômala,

ou seja entre 4 e 0 graus a água dilata ao invés de contrair, isso ocorre por que a água quando congela forma uma estrutura cristalina, com cristais estruturais ocos.

 As moléculas de água ocupam volumes maiores

quando estão congeladas. Sendo assim o gelo é menos denso que a água.

(23)

 Quando a temperatura da água começa a

aumentar a partir de 0 graus a estrutura cristalina, com cristais estruturais ocos começam a derreter e a água diminui o volume.

 Ou seja, a água sofre dois processos simultâneos

contração e expansão, pois o volume tende a diminuir quando ocorrem os colapsos dos cristais de gelo, enquanto o volume tende a aumentar devido a agitação molecular.

(24)

CONTRIBUIÇÃO DA ANOMALIA DA ÁGUA

 Se o gelo fosse mais denso que a água

liquida, ele iria para o fundo e congelaria o rio de baixo para cima matando assim muitas espécies aquáticas.

(25)

DILATAÇÃO E DENSIDADE

 Quando um objeto ou substância é aquecido

suas moléculas ou átomos começam a oscilar mais rapidamente e tendem a se afastar umas das outras.

 Sendo assim o objeto ou substância começa a

ocupar um espaço maior.

 A densidade é a medida do quanto de massa

tem em um certo volume.

 Sendo assim quando aquecemos objetos ou

substância eles dilatam e consequentemente sua densidade diminui.

(26)

AGORA VAMOS ENTENDER COMO

FUNCIONA A LUMINÁRIA LAVA-LUZ

 Vamos começar identificando quais as formas

de transferência de calor envolvidas.

 Agora vamos pensar em densidade, sabemos

que a água e o óleo não se misturam e que a água é mais densa que o óleo.

 A densidade do álcool é menor que a

densidade do óleo, por isto ele fica "boiando".

 Quando misturamos álcool e água, a

densidade da mistura aumenta até chegar no ponto em que ela fica apenas um pouco mais densa que o óleo e por isto ela afunda.

 Lembram o que é mistura?

(27)

 Quando aquecemos a água com álcool que

está no fundo, o volume desta mistura aumenta, mas como a massa é a mesma, a densidade diminui e esta mistura sobe até tocar na tampa.

 Como a tampa está em contato com o ar, ela

está mais fria, por isto ela acaba resfriando a mistura que novamente fica mais densa e cai.

(28)

R

EFERÊNCIAS

B

IBLIOGRÁFICAS  HEWITT, Paul. Física Conceitual;

 BOEIRA, Juliane. Física Térmica: uma abordagem histórica

e experimental;

 DAMASIO, Felipe. Super!! Semi!! Os mistérios dos

condutores desvendados

 Henry. Lâmpada de lava elétrica (tutorial completo)

Disponível em:

http://www.abcdosaber.com.br/v1/index.php/videos/art

esanato/95-lampada-de-lava. Acessado em: 29/10/13

 FARIAS, F, R. Utilizando uma luminária do tipo

lava-luz para o ensino de densidade, dilatação térmica e transformações de energia. Química nova na escola.

Referências

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