Física Térmica

Cartões · 51

Calor sensível (Q = m . c . ΔT)

Aquecer água em uma chaleira no fogão aumentando a temperatura de 20 °C para 80 °C sem que ela ferva.

Calor latente (Q = m . L)

O derretimento de cubos de gelo a 0 °C colocados em um copo de suco em temperatura ambiente.

Condução térmica

Uma colher de metal deixada dentro de uma panela de sopa quente que acaba queimando a mão ao ser tocada.

Convecção térmica

A circulação de ar frio gerada por um ar-condicionado instalado no alto da parede de um quarto.

Irradiação térmica

O calor do Sol aquecendo a superfície da Terra através do vácuo espacial.

Capacidade térmica (C = Q / ΔT)

A água de uma piscina demora muito mais para aquecer ou esfriar do que o piso de cerâmica ao seu redor.

Dilatação térmica linear (ΔL = L0 . α . ΔT)

Frestas de dilatação deixadas entre trilhos de trem para evitar que eles entortem no verão quente.

Dilatação superficial (ΔA = A0 . β . ΔT)

O espaçamento com rejunte colocado entre os azulejos do piso para evitar trincas sob calor intenso.

Dilatação volumétrica (ΔV = V0 . γ . ΔT)

O combustível que transborda pelo bocal do tanque do carro se ele for abastecido até a boca em um dia quente.

Comportamento anômalo da água

Lagos congelam apenas na superfície, mantendo água líquida a 4 °C no fundo e preservando a vida aquática.

Equilíbrio térmico (Lei Zero da Termodinâmica)

O termômetro clínico deixado sob a axila até que sua temperatura se iguale à do corpo humano.

Primeira Lei da Termodinâmica (ΔU = Q - W)

O gás dentro de um pistão de motor que se expande ao receber calor gerado pela queima de combustível.

Segunda Lei da Termodinâmica (Entropia)

O calor sempre flui espontaneamente de uma xícara de café quente para a sala mais fria, nunca o contrário.

Isolamento térmico

A parede de vácuo espelhada de uma garrafa térmica mantendo o café quente por horas.

Evaporação e resfriamento

O suor evaporando da pele humana para retirar calor do corpo e manter a temperatura estável.

Pressão de vapor e ponto de ebulição

A água ferve a menos de 100 °C no topo do Monte Everest devido à menor pressão atmosférica.

Panela de pressão

O aumento da pressão interna eleva a temperatura de ebulição da água para cerca de 120 °C, cozinhando mais rápido.

Transformação isotérmica (Lei de Boyle)

Apertar lentamente um êmbolo de seringa tampada fazendo o volume diminuir enquanto a pressão interna aumenta.

Transformação isobárica (Lei de Charles)

Um balão de festa inflado que encolhe visivelmente de volume ao ser colocado dentro do congelador.

Transformação isocórica / isovolumétrica (Lei de Gay-Lussac)

A pressão do ar dentro dos pneus de um carro aumenta significativamente após rodar muito no asfalto quente.

Expansão adiabática

O spray de desodorante em aerossol sai frio porque o gás se expande rapidamente sem trocar calor com o meio.

Compressão adiabática

A ponta de uma bomba manual de encher pneu de bicicleta esquenta rapidamente durante o bombeamento rápido.

Ciclo de Carnot e rendimento máximo

O limite teórico de eficiência que nenhuma usina termelétrica real consegue superar.

Efeito Estufa natural

O interior de um carro fechado estacionado ao sol fica muito mais quente que o ambiente externo.

Brisa marítima diurna

A areia esquenta mais rápido que o mar, fazendo o ar subir na praia e puxar vento fresco vindo do oceano.

Brisa terrestre noturna

A terra esfria mais rápido que a água do mar à noite, soprando vento da praia em direção ao oceano.

Fusão

A manteiga sólida que amolece e vira líquido ao ser colocada na frigideira morna.

Solidificação

Água em estado líquido colocada nas formas dentro do congelador para formar cubos de gelo.

Vaporização por calefação

Gotas de água borrifadas sobre um ferro de passar roupa muito quente que chiam e saltam sobre uma camada de vapor.

Condensação

O vapor de água do banho quente embaciando o espelho de vidro frio do banheiro.

Sublimação

Bolinhas de naftalina colocadas no guarda-roupa que diminuem de tamanho sem nunca ficarem úmidas.

Equação dos gases ideais (P . V = n . R . T)

Estimar a quantidade de gás necessária para calibrar com segurança um cilindro de mergulho.

Energia interna de um gás ideal (U = 3/2 n . R . T)

O aumento da agitação molecular do ar em uma sala fechada quando um aquecedor elétrico é ligado.

Ponto triplo da água

Condição exata de temperatura e pressão utilizada em laboratórios metrológicos para calibrar termômetros de precisão.

Lâmina bimetálica

Dois metais diferentes colados que curvam com o calor e desligam o ferro de passar ao atingir a temperatura desejada.

Sensação térmica e vento

O vento forte em um dia frio acelera a perda de calor da pele, fazendo o ar parecer muito mais gelado do que o termômetro indica.

Inversão térmica

Uma camada de ar quente retém o ar frio e poluentes próximos ao solo em manhãs frias de inverno em grandes metrópoles.

Troca de calor sem mudança de estado (Qcedido + Qrecebido = 0)

Misturar água fervente com água fria da torneira para obter a temperatura perfeita para dar banho em um bebê.

Refrigeração por compressão de vapor

O gás refrigerante cicla dentro da geladeira, evaporando para absorver calor interno e condensando na grade externa.

Sobrefusão ou superfusão

Uma garrafa de água muito fria mantida líquida abaixo de 0 °C que congela instantaneamente ao levar uma leve batida.

Emissividade e radiação de corpo negro

Roupas pretas absorvem muito mais radiação solar e aquecem mais o corpo sob o sol do que roupas brancas.

Difusividade térmica

Pisos de madeira parecem mais quentes ao toque com pés descalços do que pisos de mármore à mesma temperatura.

Queimadura por vapor d'água

Queimadura com vapor a 100 °C é muito mais grave que com água a 100 °C devido à liberação do calor latente de condensação.

Termografia infravermelha

Câmeras térmicas usadas em aeroportos para identificar passageiros com febre medindo a radiação emitida pela pele.

Relação de Mayer (Cp - Cv = R)

Aquecer um balão aberto requer mais energia térmica do que aquecer o gás em um recipiente rígido selado.

Zero Absoluto (0 Kelvin)

O limite teórico de resfriamento onde o movimento térmico atômico atinge o menor valor fisicamente possível.

Efeito Leidenfrost

Uma gota de água flutuando sobre uma frigideira ultraquente sustentada pela sua própria almofada de vapor isolante.

Choque térmico em vidros

Um copo de vidro comum que racha imediatamente se for enchido com água fervente logo após sair da geladeira.

Uso de sal para derreter gelo

Jogar sal sobre estradas congeladas diminui o ponto de fusão da água, fazendo o gelo derreter mesmo abaixo de 0 °C.

Câmara de ar em janelas duplas

Janelas com vidro duplo retêm uma camada de ar parado no meio, funcionando como excelente barreira térmica acústica.

Trabalho mecânico gerando calor

Friccionar rapidamente as palmas das mãos uma na outra em um dia frio para esquentá-las pelo atrito mecânico.