Termodinâmica é a parte da física que estuda as relações entre o Trabalho Mecânico e o Calor.
No século XIX, James Precott Joule realizou várias experiências, concluindo que a transformação de trabalho em calor é independente da maneira como ele é transformado, isto é, ao mesmo trabalho sempre corresponde a mesma quantidade de calor.
Primeiro Princípio da Termodinâmica
Se realizamos um trabalho sobre o gás, comprimindo-o, ou se cedemos calor ao gás, ele recebe energia que armazena como energia interna.
A variação da energia interna do gás, devida ao calor fornecido ao sistema e ao trabalho realizado pelo mesmo será:
U = Q - w(DELTA)
Segundo Princípio da Termodinâmica
Máquinas Térmicas são dispositivos que convertem calor em trabalho e vice-versa: máquinas a vapor, motores a explosão, refrigeradores, etc.
Se todo calor absorvido por uma máquina térmica fosse integralmente transformado em trabalho, teríamos o caso ideal de rendimento (100%). Mas a experiência mostra que isto não é possível, o que constitui o segundo princípio da termodinâmica.
Clausius:
O calor só pode passar, espontaneamente, de um corpo de maior temperatura para outro de menor temperatura.
Kelvin:
É impossível construir uma máquina térmica que, operando em ciclo, extraia calor de uma fonte e o transforme integralmente em trabalho
sexta-feira, 14 de maio de 2010
fisica termica
A nossa experiência cotidiana nos mostra que quando há
um contato direto entre dois objetos o mais quente cede
calor para o mais frio, há uma condução de calor.
Havendo um fluído entre eles, geralmente o ar ou a água,
também ocorre a troca pelo movimento das moléculas.
A água da parte superior da panela também se aquece.
Neste caso dizemos que por convecção.
As escalas termométricas são mecanismos utilizados para medir a temperatura dos corpos. Temperatura é uma grandeza física que mede o grau de agitação das moléculas de um corpo, indicando o seu estado térmico, ou seja, quanto maior a agitação das partículas que compõem o corpo, maior será a temperatura dele. As escalas surgiram da necessidade de quantificar o quanto um corpo está quente ou frio, e da necessidade de melhorar as medidas das temperaturas.
Existem vários tipos de escalas, das quais as mais conhecidas são a escala Celsius, escala Kelvin e escala Fahrenheit.
Escala Celsius
A Escala Celsius é a mais comum entre todas, foi criada em 1742 pelo astrônomo sueco Anders Celsius. Ele estabeleceu pontos fixos da sua escala como sendo os pontos de fusão do gelo e de ebulição da água, ou seja, 0° para o ponto de fusão de gelo e 100° para o ponto de ebulição da água.
Escala Fahrenheit
Daniel Gabriel Fahrenheit, o inventor do termômetro de mercúrio, foi o inventor dessa escala por volta dos anos de 1742. Ele em seus estudos obteve uma temperatura de 32°F para uma mistura de água e gelo, e uma temperatura de 212°F para a água fervente. Assim, na escala Fahrenheit a água vira gelo a uma temperatura de 32°F e ferve a uma temperatura de 212°F. É a escala mais utilizada nos países de língua inglesa.
Escala Kelvin e o zero absoluto
Como já foi dito, a temperatura mede o grau de agitação das moléculas, sendo assim a menor temperatura corresponde à situação na qual essa agitação cessa. Esse é denominado de zero absoluto. Na prática esse ponto é impossível de se alcançar, contudo, esse valor foi alcançado teoricamente na escala Celsius e corresponde a um valor igual a -273,15°C (aproximadamente -273). Willian Tomson, que viveu entre os anos de 1824 a 1907, durante a realização de experimentos verificou que se o volume de um gás for mantido constante, a sua pressão seria reduzida a uma razão de 1/273 do valor inicial para uma variação de -1°C na temperatura. Assim, ele concluiu que se o gás sofresse uma redução de temperatura de 0°C para -273°C, a sua temperatura reduziria a zero. A esse valor de -273°C ficou conhecido como zero absoluto. Kelvin atribuiu o zero da sua escala como sendo igual a -273°C na escala Celsius.
um contato direto entre dois objetos o mais quente cede
calor para o mais frio, há uma condução de calor.
Havendo um fluído entre eles, geralmente o ar ou a água,
também ocorre a troca pelo movimento das moléculas.
A água da parte superior da panela também se aquece.
Neste caso dizemos que por convecção.
As escalas termométricas são mecanismos utilizados para medir a temperatura dos corpos. Temperatura é uma grandeza física que mede o grau de agitação das moléculas de um corpo, indicando o seu estado térmico, ou seja, quanto maior a agitação das partículas que compõem o corpo, maior será a temperatura dele. As escalas surgiram da necessidade de quantificar o quanto um corpo está quente ou frio, e da necessidade de melhorar as medidas das temperaturas.
Existem vários tipos de escalas, das quais as mais conhecidas são a escala Celsius, escala Kelvin e escala Fahrenheit.
Escala Celsius
A Escala Celsius é a mais comum entre todas, foi criada em 1742 pelo astrônomo sueco Anders Celsius. Ele estabeleceu pontos fixos da sua escala como sendo os pontos de fusão do gelo e de ebulição da água, ou seja, 0° para o ponto de fusão de gelo e 100° para o ponto de ebulição da água.
Escala Fahrenheit
Daniel Gabriel Fahrenheit, o inventor do termômetro de mercúrio, foi o inventor dessa escala por volta dos anos de 1742. Ele em seus estudos obteve uma temperatura de 32°F para uma mistura de água e gelo, e uma temperatura de 212°F para a água fervente. Assim, na escala Fahrenheit a água vira gelo a uma temperatura de 32°F e ferve a uma temperatura de 212°F. É a escala mais utilizada nos países de língua inglesa.
Escala Kelvin e o zero absoluto
Como já foi dito, a temperatura mede o grau de agitação das moléculas, sendo assim a menor temperatura corresponde à situação na qual essa agitação cessa. Esse é denominado de zero absoluto. Na prática esse ponto é impossível de se alcançar, contudo, esse valor foi alcançado teoricamente na escala Celsius e corresponde a um valor igual a -273,15°C (aproximadamente -273). Willian Tomson, que viveu entre os anos de 1824 a 1907, durante a realização de experimentos verificou que se o volume de um gás for mantido constante, a sua pressão seria reduzida a uma razão de 1/273 do valor inicial para uma variação de -1°C na temperatura. Assim, ele concluiu que se o gás sofresse uma redução de temperatura de 0°C para -273°C, a sua temperatura reduziria a zero. A esse valor de -273°C ficou conhecido como zero absoluto. Kelvin atribuiu o zero da sua escala como sendo igual a -273°C na escala Celsius.
fisica termica
A nossa experiência cotidiana nos mostra que quando há
um contato direto entre dois objetos o mais quente cede
calor para o mais frio, há uma condução de calor.
Havendo um fluído entre eles, geralmente o ar ou a água,
também ocorre a troca pelo movimento das moléculas.
A água da parte superior da panela também se aquece.
Neste caso dizemos que por convecção.
um contato direto entre dois objetos o mais quente cede
calor para o mais frio, há uma condução de calor.
Havendo um fluído entre eles, geralmente o ar ou a água,
também ocorre a troca pelo movimento das moléculas.
A água da parte superior da panela também se aquece.
Neste caso dizemos que por convecção.
PROPAGAÇÃO DE CALOR POR IRRADIAÇÃO
Objetivo
Mostrar que ocorre transmissão de calor por irradiação.
Contexto
O calor (energia térmica), sempre que houver desequilíbrio de temperatura, propagará de um lugar de maior temperatura para outro de temperatura menor. Por exemplo, quando colocamos uma panela com água no fogo para esquentar, podemos observar a propagação de calor de três modos diferentes. Por condução: o calor do fogo se propaga para a panela que está em contato com ele; este calor se propaga também por condução para a água, que está em contato com a panela. Por convecção: a água que está em contato com o fundo da panela se aquece, sua densidade diminui (fica mais leve) e ela sobe, enquanto a água fria da superfície (mais pesada) desce para o fundo. Por irradiação: se tiramos a panela do fogo e aproximamos a mão de seu fundo, sentiremos um aumento de temperatura. Quando estamos na luz do sol também podemos perceber a irradiação de calor, pois sentimos o calor irradiado do Sol. Como sabemos, entre a Terra e o Sol não existe matéria (chama-se a ausência de matéria de "vácuo"). Logo, o calor do Sol, não chega até a Terra por condução através de algum tipo de material. Nem por convecção, pois este tipo de transporte de calor também exige o transporte de matéria. A este processo de transferência de calor na ausência de matéria chamamos de "irradiação". Em geral, todas as coisas irradiam calor. No entanto, a irradiação de uns é maior que a de outros, devido ao fato de ter a temperatura mais alta. O calor em forma de radiação se propaga até encontrar matéria, que poderá absorvê-lo. São exemplos o ar aquecido pela luz solar (que é o mais importante dos fenômenos responsáveis pelas variações de temperatura do meio ambiente) e a pele aquecida pela radiação do fogo.
Idéia do experimento
A idéia é mostrar que existe irradiação de calor produzida pela chama de uma vela. Para isso chega-se a mão próximo e ao lado da chama da vela e sente-se o aumento de temperatura na mão. Excluí-se a possibilidade da energia térmica chegar até a mão pelo ar por condução ou convecção , pois o ar é mau condutor de calor e o ar aquecido sobe em vez de ir para os lados ou para baixo. Logo, concluí-se que o calor chegou até a mão por irradiação.
Tabela do material
Item Observações
Uma vela
Fósforo para acender a vela
Montagem
* Acenda a vela e a fixe em algum local.
* Chegue a mão próximo e ao lado da chama da vela e sinta a temperatura da mão aumentar.
Comentários
* Tanto pelos lados, como por baixo, o efeito de aquecimento principal é o calor proveniente da irradiação.
* Pode-se passar rapidamente a mão numa região imediatamente acima da chama; observa que o aquecimento é bem maior, pois além da irradiação, também existe a propagação de calor pela convecção do ar.
* Não encoste a mão na chama.
Esquema de montagem
por:karol ribeiro
Objetivo
Mostrar que ocorre transmissão de calor por irradiação.
Contexto
O calor (energia térmica), sempre que houver desequilíbrio de temperatura, propagará de um lugar de maior temperatura para outro de temperatura menor. Por exemplo, quando colocamos uma panela com água no fogo para esquentar, podemos observar a propagação de calor de três modos diferentes. Por condução: o calor do fogo se propaga para a panela que está em contato com ele; este calor se propaga também por condução para a água, que está em contato com a panela. Por convecção: a água que está em contato com o fundo da panela se aquece, sua densidade diminui (fica mais leve) e ela sobe, enquanto a água fria da superfície (mais pesada) desce para o fundo. Por irradiação: se tiramos a panela do fogo e aproximamos a mão de seu fundo, sentiremos um aumento de temperatura. Quando estamos na luz do sol também podemos perceber a irradiação de calor, pois sentimos o calor irradiado do Sol. Como sabemos, entre a Terra e o Sol não existe matéria (chama-se a ausência de matéria de "vácuo"). Logo, o calor do Sol, não chega até a Terra por condução através de algum tipo de material. Nem por convecção, pois este tipo de transporte de calor também exige o transporte de matéria. A este processo de transferência de calor na ausência de matéria chamamos de "irradiação". Em geral, todas as coisas irradiam calor. No entanto, a irradiação de uns é maior que a de outros, devido ao fato de ter a temperatura mais alta. O calor em forma de radiação se propaga até encontrar matéria, que poderá absorvê-lo. São exemplos o ar aquecido pela luz solar (que é o mais importante dos fenômenos responsáveis pelas variações de temperatura do meio ambiente) e a pele aquecida pela radiação do fogo.
Idéia do experimento
A idéia é mostrar que existe irradiação de calor produzida pela chama de uma vela. Para isso chega-se a mão próximo e ao lado da chama da vela e sente-se o aumento de temperatura na mão. Excluí-se a possibilidade da energia térmica chegar até a mão pelo ar por condução ou convecção , pois o ar é mau condutor de calor e o ar aquecido sobe em vez de ir para os lados ou para baixo. Logo, concluí-se que o calor chegou até a mão por irradiação.
Tabela do material
Item Observações
Uma vela
Fósforo para acender a vela
Montagem
* Acenda a vela e a fixe em algum local.
* Chegue a mão próximo e ao lado da chama da vela e sinta a temperatura da mão aumentar.
Comentários
* Tanto pelos lados, como por baixo, o efeito de aquecimento principal é o calor proveniente da irradiação.
* Pode-se passar rapidamente a mão numa região imediatamente acima da chama; observa que o aquecimento é bem maior, pois além da irradiação, também existe a propagação de calor pela convecção do ar.
* Não encoste a mão na chama.
Esquema de montagem
por:karol ribeiro
PROPAGAÇÃO DE CALOR POR CONVECÇÃO - 2
Objetivo
Mostrar como ocorre transmissão de calor por convecção num gás sob aquecimento.
Contexto
Como o vento se forma? A resposta está na propagação de calor por convecção. A palavra convecção, de acordo com o dicionário Aurélio, significa "processo de transmissão de calor que é acompanhado por um transporte de massa". A convecção num gás ocorre quando a parte de baixo é aquecida, sua densidade diminui (fica mais leve) e ela sobe (sofre um empuxo, Princípio de Arquimedes), enquanto que o ar frio, portanto com densidade maior (mais pesado), desce para ocupar o lugar do ar que subiu; desse modo a energia témica vai se espalhando por todo o gás. No caso da formação dos ventos ocorre um processo semelhante, sendo que o calor que aquece as massas de ar é o calor irradiado do sol que aquece a superfície da Terra, aquecendo, assim, o ar que está em contato com a superfície. O vento se forma nos movimentos realizados pelas massas de ar quente e fria. O relevo da crosta terrestre também influencia nos ventos à baixa altitude, pois o movimento do ar tem que seguir seu contorno.
Idéia do experimento
A idéia é mostrar que o ar aquecido pela chama de uma vela se movimenta. Visto que o ar aquecido pela chama da vela sobe, então coloca-se um cata-vento leve acima da chama da vela e observa-se o cata-vento girar devido ao movimento de massas de ar aquecidas pela chama.
Tabela do material
Item Observações
Uma latinha de refrigerante para fazer o cata-vento
Estilete ou tesoura para cortar a latinha
Cerca de 50 cm de linha de costurar roupas para sustentar o cata-vento sobre a vela
Compasso para desenhar a forma circular do cata-vento
Régua para auxiliar no desenho do cata-vento
Vela para aquecer o ar
Fósforo para acender a vela
Montagem
* Faça dois cortes: um retirando a parte superior e outro retirando a parte inferior da latinha.
* Após retirar as extremidades da latinha, restará um cilindro. Faça um corte na lateral do cilindro para transformá-lo em um retângulo. Em seguida divida o retângulo em duas partes (dois quadrados).
* Com a ponta de metal do compasso, faça um furo no centro do quadrado. Coloque a ponta de grafite no furo e risque um círculo com a ponta de metal no quadrado de latinha.
* Coloque o quadrado que tem o círculo marcado em cima do outro quadrado de lata. Isso é para não cortar a carteira ou mesa que se está usando como apoio para fazer os cortes. Ou pode-se colocar o círculo sobre um papelão para fazer os cortes com estilete.
* Recorte o círculo.
* Usando a régua e o estilete faça riscos conforme a figura abaixo. Não aperte muito o estilete para não cortar a lata.
* Faça cortes com o estilete nas marcas feitas anteriormente, deixando um espaço de cinco milímetros entre o furo do centro e o corte.
* Torça cada uma das partes do mesmo modo, tal que resulte a roda de um catavento.
* Afine a ponta de um palito de fósforo com o estilete.
* Encaixe a ponta afinada do palito no furo do cata-vento e amarre a linha de costura no palito.
* Acenda a vela e a fixe em algum lugar.
* Segurando o cata-vento pela linha, o suspenda a cerca de quinze centímetro sobre a vela.
* Observe o cata-vento girar.
Comentários
* Para fixar a vela pode-se usar o método tradicional de pingar algumas gotas de cera derretida da vela e colocá-la em cima.
* Não aproxime muito o cata-vento da vela, senão pegará fogo no palito de fósforo e na linha.
* O cata-vento esquentará, portanto não toque nele logo após tirá-lo de cima da chama da vela.
* Para desenrolar a linha, basta segurar o cata-vento e deixar a linha livre.
* Pode-se fazer os cortes mais facilmente usando-se uma tesoura. Porém, a tesoura perde o fio.
por:karol ribeiro
Objetivo
Mostrar como ocorre transmissão de calor por convecção num gás sob aquecimento.
Contexto
Como o vento se forma? A resposta está na propagação de calor por convecção. A palavra convecção, de acordo com o dicionário Aurélio, significa "processo de transmissão de calor que é acompanhado por um transporte de massa". A convecção num gás ocorre quando a parte de baixo é aquecida, sua densidade diminui (fica mais leve) e ela sobe (sofre um empuxo, Princípio de Arquimedes), enquanto que o ar frio, portanto com densidade maior (mais pesado), desce para ocupar o lugar do ar que subiu; desse modo a energia témica vai se espalhando por todo o gás. No caso da formação dos ventos ocorre um processo semelhante, sendo que o calor que aquece as massas de ar é o calor irradiado do sol que aquece a superfície da Terra, aquecendo, assim, o ar que está em contato com a superfície. O vento se forma nos movimentos realizados pelas massas de ar quente e fria. O relevo da crosta terrestre também influencia nos ventos à baixa altitude, pois o movimento do ar tem que seguir seu contorno.
Idéia do experimento
A idéia é mostrar que o ar aquecido pela chama de uma vela se movimenta. Visto que o ar aquecido pela chama da vela sobe, então coloca-se um cata-vento leve acima da chama da vela e observa-se o cata-vento girar devido ao movimento de massas de ar aquecidas pela chama.
Tabela do material
Item Observações
Uma latinha de refrigerante para fazer o cata-vento
Estilete ou tesoura para cortar a latinha
Cerca de 50 cm de linha de costurar roupas para sustentar o cata-vento sobre a vela
Compasso para desenhar a forma circular do cata-vento
Régua para auxiliar no desenho do cata-vento
Vela para aquecer o ar
Fósforo para acender a vela
Montagem
* Faça dois cortes: um retirando a parte superior e outro retirando a parte inferior da latinha.
* Após retirar as extremidades da latinha, restará um cilindro. Faça um corte na lateral do cilindro para transformá-lo em um retângulo. Em seguida divida o retângulo em duas partes (dois quadrados).
* Com a ponta de metal do compasso, faça um furo no centro do quadrado. Coloque a ponta de grafite no furo e risque um círculo com a ponta de metal no quadrado de latinha.
* Coloque o quadrado que tem o círculo marcado em cima do outro quadrado de lata. Isso é para não cortar a carteira ou mesa que se está usando como apoio para fazer os cortes. Ou pode-se colocar o círculo sobre um papelão para fazer os cortes com estilete.
* Recorte o círculo.
* Usando a régua e o estilete faça riscos conforme a figura abaixo. Não aperte muito o estilete para não cortar a lata.
* Faça cortes com o estilete nas marcas feitas anteriormente, deixando um espaço de cinco milímetros entre o furo do centro e o corte.
* Torça cada uma das partes do mesmo modo, tal que resulte a roda de um catavento.
* Afine a ponta de um palito de fósforo com o estilete.
* Encaixe a ponta afinada do palito no furo do cata-vento e amarre a linha de costura no palito.
* Acenda a vela e a fixe em algum lugar.
* Segurando o cata-vento pela linha, o suspenda a cerca de quinze centímetro sobre a vela.
* Observe o cata-vento girar.
Comentários
* Para fixar a vela pode-se usar o método tradicional de pingar algumas gotas de cera derretida da vela e colocá-la em cima.
* Não aproxime muito o cata-vento da vela, senão pegará fogo no palito de fósforo e na linha.
* O cata-vento esquentará, portanto não toque nele logo após tirá-lo de cima da chama da vela.
* Para desenrolar a linha, basta segurar o cata-vento e deixar a linha livre.
* Pode-se fazer os cortes mais facilmente usando-se uma tesoura. Porém, a tesoura perde o fio.
por:karol ribeiro
PROPAGAÇÃO DE CALOR POR CONVECÇÃO - 1
Objetivo
Mostrar como ocorre transmissão de calor por convecção num líquido sob aquecimento.
Contexto
Ao olhar para água fervendo, temos a impressão que ela está pulando dentro da panela, ou seja, a movimentação da água fica bastante visível. Porém a movimentação não ocorre apenas quando a água está fervendo; a movimentação ocorre durante todo o aquecimento. Quando a água está fervendo ela faz convecções tão rápidas que podemos vê-las. Convecção significa "processo de transmissão de calor que é acompanhado por um transporte de massa", de acordo com o dicionário Aurélio. A água, assim como os demais fluidos, sofre convecção durante o aquecimento porque a parte aquecida, que em geral é a parte de baixo, fica mais leve (passa a ter menor densidade) do que as demais partes. Então a parte aquecida sobe, enquanto que outra desce para ocupar o lugar da que subiu.
Idéia do experimento
A idéia é mostrar que ocorre convecção em um líquido dentro de um copo quando ele é aquecido. Para isso coloca-se um pouco de leite no fundo de um copo d'água e aquece-se o fundo do copo com uma vela. Aquela porção de leite que está no fundo do recipiente e, consequentemente mais próximo da chama que o aquece, é aquecido primeiro. O leite aquecido fica mais leve que uma mesma quantidade de água não aquecida que está acima dele. Isso faz com que a parte aquecida suba e a parte não aquecida desça. Como o leite contrasta com a água, então dá para ver o leite se movimentando junto com a água enquanto se mistura com ela. Observando o movimento do leite, temos uma noção de como a água sofre convecção enquanto é aquecida.
Tabela do material
Item Observações
Um copo americano copo deve ser transparente
Um recipiente para colocar o leite pode ser qualquer frasco ou até mesmo um copo
Um canudinho de beber refrigerante de preferência transparente
Água um copo de água
Leite líquido que seja suficiente para encher o canudinho
Uma vela para aquecer o copo
Fósforo para acender a vela
Montagem
* Encha um copo com água e coloque o leite no outro recipiente.
* Coloque o canudo dentro do recipiente e puxe o leite com a boca de acordo com o passo 1 da figura abaixo.
* Rapidamente solte o canudinho da boca e o tape com o dedo de acordo com o passo 2 da figura abaixo.
* Retire o canudo de dentro do copo tampando a sua ponta com o dedo (ver passo 3 da figura abaixo).
* Coloque o canudo com o ponta tapada dentro do copo cheio de água, solte sua ponta e retire lentamente o canudo de dentro do copo. Ver os passos 3 e 4 da figura.
* Acenda a vela e a fixe em algum lugar.
* Segure o copo que está com água e leite e aproxime o fundo do copo da chama da vela.
* Aguarde alguns instantes, enquanto o fundo do copo se aquece e veja o resultado.
Comentários
* Não coloque o fundo do copo diretamente dentro da chama da vela.
* Para fixar a vela pode-se usar o médoto tradicional de pingar algumas gotas de cera derretida da vela e colocá-la em cima.
por:karol
Objetivo
Mostrar como ocorre transmissão de calor por convecção num líquido sob aquecimento.
Contexto
Ao olhar para água fervendo, temos a impressão que ela está pulando dentro da panela, ou seja, a movimentação da água fica bastante visível. Porém a movimentação não ocorre apenas quando a água está fervendo; a movimentação ocorre durante todo o aquecimento. Quando a água está fervendo ela faz convecções tão rápidas que podemos vê-las. Convecção significa "processo de transmissão de calor que é acompanhado por um transporte de massa", de acordo com o dicionário Aurélio. A água, assim como os demais fluidos, sofre convecção durante o aquecimento porque a parte aquecida, que em geral é a parte de baixo, fica mais leve (passa a ter menor densidade) do que as demais partes. Então a parte aquecida sobe, enquanto que outra desce para ocupar o lugar da que subiu.
Idéia do experimento
A idéia é mostrar que ocorre convecção em um líquido dentro de um copo quando ele é aquecido. Para isso coloca-se um pouco de leite no fundo de um copo d'água e aquece-se o fundo do copo com uma vela. Aquela porção de leite que está no fundo do recipiente e, consequentemente mais próximo da chama que o aquece, é aquecido primeiro. O leite aquecido fica mais leve que uma mesma quantidade de água não aquecida que está acima dele. Isso faz com que a parte aquecida suba e a parte não aquecida desça. Como o leite contrasta com a água, então dá para ver o leite se movimentando junto com a água enquanto se mistura com ela. Observando o movimento do leite, temos uma noção de como a água sofre convecção enquanto é aquecida.
Tabela do material
Item Observações
Um copo americano copo deve ser transparente
Um recipiente para colocar o leite pode ser qualquer frasco ou até mesmo um copo
Um canudinho de beber refrigerante de preferência transparente
Água um copo de água
Leite líquido que seja suficiente para encher o canudinho
Uma vela para aquecer o copo
Fósforo para acender a vela
Montagem
* Encha um copo com água e coloque o leite no outro recipiente.
* Coloque o canudo dentro do recipiente e puxe o leite com a boca de acordo com o passo 1 da figura abaixo.
* Rapidamente solte o canudinho da boca e o tape com o dedo de acordo com o passo 2 da figura abaixo.
* Retire o canudo de dentro do copo tampando a sua ponta com o dedo (ver passo 3 da figura abaixo).
* Coloque o canudo com o ponta tapada dentro do copo cheio de água, solte sua ponta e retire lentamente o canudo de dentro do copo. Ver os passos 3 e 4 da figura.
* Acenda a vela e a fixe em algum lugar.
* Segure o copo que está com água e leite e aproxime o fundo do copo da chama da vela.
* Aguarde alguns instantes, enquanto o fundo do copo se aquece e veja o resultado.
Comentários
* Não coloque o fundo do copo diretamente dentro da chama da vela.
* Para fixar a vela pode-se usar o médoto tradicional de pingar algumas gotas de cera derretida da vela e colocá-la em cima.
por:karol
Propagação de calor por condução
Objetivo
O objetivo do experimento é mostrar a propagação de calor por condução utilizando um bom e um mau condutor de calor.
Contexto
A propagação de calor pode ocorrer de três modos: por condução, convecção e irradiação. Enquanto a propagação por irradiação se dá mesmo na ausência de matéria (vácuo), a propagação por condução exige o contato entre os objetos que trocarão calor e a propagação por convecção envolve a movimentação da matéria. Quando colocamos uma panela com água no fogo para esquentar, podemos observar a propagação de calor dos três modos. Por condução: o calor do fogo se propaga para a panela que está em contato com ele; este calor se propaga também por condução para a água, que está em contato com a panela. Por convecção: a água que está em contato com o fundo da panela se aquece, sua densidade diminui (fica mais leve) e ela sobe, enquanto a água fria da superfície (mais pesada) desce para o fundo. Por irradiação: se tiramos a panela do fogo e aproximamos a mão de seu fundo, sentiremos um aumento de temperatura. O calor sentido não chegou por condução (pois não havia contato) nem por convecção (pois o ar quente sobe), pois a radiação independe da existência ou movimentação de matéria para se propagar. Outro exemplo de propagação por irradiação é a energia térmica do sol, que chega até nós pela propagação através do espaço, que é quase um vácuo perfeito. Neste experimento veremos a propagação de calor por condução e também a resistência oferecida à esta propagação por dois materiais diferentes: um fio elétrico e um palito de madeira.
Idéia do experimento
A idéia é mostrar a propagação de calor por condução através de dois materiais diferentes: um fio elétrico, que conduz bem o calor, e um palito de madeira, que conduz mal o calor. Para isso pingamos gotas de vela com espaçamento constante no fio e no palito. Em seguida aquecemos uma das extremidades do fio. As gotas de vela vão se derretendo conforme o fio vai se aquecendo. Ou seja: conforme o calor vai se propagando no fio, as gotas de vela vão se derretendo. O mesmo não acontece quando aquecemos uma das extremidades do palito, pois a madeira não conduz calor tão bem quanto o metal. Portanto, quando se aquece uma das extremidades do palito, as gotas de vela não derreterão do mesmo modo como derreteram quando o fio foi aquecido.
Tabela do material
Item Observações
Fio de cobre fio elétrico de aproximadamente 15 centímetros de comprimento e de 2 ou 3 milímetros de diâmetro
Palito de madeira de dimensões similares ao fio elétrico; em algumas regiões do país encontra-se na forma de espetinhos para churrasco.
Vela vela comum
Fósforo ou isqueiro para acender a vela
Lata lata de refrigerante
Prego e martelo para furar a lata
Papel alumínio para enrolar o local onde o fogo entrará em contato com o palito de madeira
Montagem
* Faça um furo próximo à borda superior da lata de tal forma que o palito e/ou fio passe pelo furo.
* Pingue algumas gotas de vela sobre o fio, com espaçamentos aproximadamente iguais.
* Espere alguns segundos para que a parafina (vela) endureça sobre a superfície do fio.
* Acenda a vela na extremidade do fio.
* Após alguns segundos percebe-se o resultado: a parafina começará a derreter, começando do ponto mais próximo de onde está sendo aquecido até a outra extremidade.
* A seguir repita o procedimento acima para o palito.
Comentários
* Se a lata não parar em pé devido ao peso do fio, coloque água ou areia dentro da lata para equilibrar o peso.
* Tenha cuidado ao manusear a vela quando acesa.
* Se vela for maior do que a lata, então corte um pedaço dela para que fique do mesmo tamanho da lata.
* Utilize uma folha de papel sulfite ou similar por baixo do esquema do experimento para que a parafina não suje a mesa que está sendo utlizada.
* Ao realizar a experimento com o palito, cubra com papel alumínio a parte que estará em contato com a chama para evitar que esta pegue fogo.
* Durante a execução, ou no término do experimento, nunca toque na superfície do fio, pois esta estará aquecida podendo causar queimaduras.
* Os pingos de vela são usados para que não seja necessário a utilização do tato para sentir a propagação de calor.
* Pode-se fazer este experimento com duas latas, aquecendo o fio e o palito ao mesmo tempo. por:karol
Objetivo
O objetivo do experimento é mostrar a propagação de calor por condução utilizando um bom e um mau condutor de calor.
Contexto
A propagação de calor pode ocorrer de três modos: por condução, convecção e irradiação. Enquanto a propagação por irradiação se dá mesmo na ausência de matéria (vácuo), a propagação por condução exige o contato entre os objetos que trocarão calor e a propagação por convecção envolve a movimentação da matéria. Quando colocamos uma panela com água no fogo para esquentar, podemos observar a propagação de calor dos três modos. Por condução: o calor do fogo se propaga para a panela que está em contato com ele; este calor se propaga também por condução para a água, que está em contato com a panela. Por convecção: a água que está em contato com o fundo da panela se aquece, sua densidade diminui (fica mais leve) e ela sobe, enquanto a água fria da superfície (mais pesada) desce para o fundo. Por irradiação: se tiramos a panela do fogo e aproximamos a mão de seu fundo, sentiremos um aumento de temperatura. O calor sentido não chegou por condução (pois não havia contato) nem por convecção (pois o ar quente sobe), pois a radiação independe da existência ou movimentação de matéria para se propagar. Outro exemplo de propagação por irradiação é a energia térmica do sol, que chega até nós pela propagação através do espaço, que é quase um vácuo perfeito. Neste experimento veremos a propagação de calor por condução e também a resistência oferecida à esta propagação por dois materiais diferentes: um fio elétrico e um palito de madeira.
Idéia do experimento
A idéia é mostrar a propagação de calor por condução através de dois materiais diferentes: um fio elétrico, que conduz bem o calor, e um palito de madeira, que conduz mal o calor. Para isso pingamos gotas de vela com espaçamento constante no fio e no palito. Em seguida aquecemos uma das extremidades do fio. As gotas de vela vão se derretendo conforme o fio vai se aquecendo. Ou seja: conforme o calor vai se propagando no fio, as gotas de vela vão se derretendo. O mesmo não acontece quando aquecemos uma das extremidades do palito, pois a madeira não conduz calor tão bem quanto o metal. Portanto, quando se aquece uma das extremidades do palito, as gotas de vela não derreterão do mesmo modo como derreteram quando o fio foi aquecido.
Tabela do material
Item Observações
Fio de cobre fio elétrico de aproximadamente 15 centímetros de comprimento e de 2 ou 3 milímetros de diâmetro
Palito de madeira de dimensões similares ao fio elétrico; em algumas regiões do país encontra-se na forma de espetinhos para churrasco.
Vela vela comum
Fósforo ou isqueiro para acender a vela
Lata lata de refrigerante
Prego e martelo para furar a lata
Papel alumínio para enrolar o local onde o fogo entrará em contato com o palito de madeira
Montagem
* Faça um furo próximo à borda superior da lata de tal forma que o palito e/ou fio passe pelo furo.
* Pingue algumas gotas de vela sobre o fio, com espaçamentos aproximadamente iguais.
* Espere alguns segundos para que a parafina (vela) endureça sobre a superfície do fio.
* Acenda a vela na extremidade do fio.
* Após alguns segundos percebe-se o resultado: a parafina começará a derreter, começando do ponto mais próximo de onde está sendo aquecido até a outra extremidade.
* A seguir repita o procedimento acima para o palito.
Comentários
* Se a lata não parar em pé devido ao peso do fio, coloque água ou areia dentro da lata para equilibrar o peso.
* Tenha cuidado ao manusear a vela quando acesa.
* Se vela for maior do que a lata, então corte um pedaço dela para que fique do mesmo tamanho da lata.
* Utilize uma folha de papel sulfite ou similar por baixo do esquema do experimento para que a parafina não suje a mesa que está sendo utlizada.
* Ao realizar a experimento com o palito, cubra com papel alumínio a parte que estará em contato com a chama para evitar que esta pegue fogo.
* Durante a execução, ou no término do experimento, nunca toque na superfície do fio, pois esta estará aquecida podendo causar queimaduras.
* Os pingos de vela são usados para que não seja necessário a utilização do tato para sentir a propagação de calor.
* Pode-se fazer este experimento com duas latas, aquecendo o fio e o palito ao mesmo tempo. por:karol
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