Física: Termodinâmica, Ondulatória e Hidrostática

Cartões · 50

Equação Geral dos Gases Ideais

(P1 . V1) / T1 = (P2 . V2) / T2. P: pressão (Pa), V: volume (m³), T: temperatura absoluta (K).

Equação de Clapeyron (Gases Ideais)

P . V = n . R . T. P: pressão (Pa), V: volume (m³), n: mols (mol), R: constante (8,314 J/mol.K), T: temp. (K).

Transformação Isotérmica (Lei de Boyle)

P1 . V1 = P2 . V2 (T constante). Pressão e volume são grandezas inversamente proporcionais.

Transformação Isobárica (Lei de Charles)

V1 / T1 = V2 / T2 (P constante). Volume e temperatura absoluta são diretamente proporcionais.

Transformação Isovolumétrica / Isocórica (Gay-Lussac)

P1 / T1 = P2 / T2 (V constante). Pressão e temperatura absoluta são diretamente proporcionais.

Trabalho em Transformação Isobárica

W = P . ΔV. W: trabalho (J), P: pressão (Pa), ΔV: variação de volume (m³).

Energia Cinética Média de um Gás Monoatômico

Ec = (3/2) . k . T. Ec: energia cinética média (J), k: constante de Boltzmann (J/K), T: temperatura (K).

Energia Interna de um Gás Monoatômico

U = (3/2) . n . R . T. U: energia interna (J), n: quantidade de matéria (mol), R: 8,314 J/mol.K, T: temp. (K).

Primeira Lei da Termodinâmica

ΔU = Q - W. ΔU: variação da energia interna (J), Q: calor trocado (J), W: trabalho realizado pelo gás (J).

Rendimento de uma Máquina Térmica

η = W / Qq = 1 - (Qf / Qq). η: rendimento (adimensional), W: trabalho (J), Qq: calor fonte quente (J), Qf: calor fonte fria (J).

Rendimento Máximo (Ciclo de Carnot)

η = 1 - (Tf / Tq). η: rendimento máximo, Tf: temperatura da fonte fria (K), Tq: temperatura da fonte quente (K).

Calor Sensível (Equação Fundamental da Calorimetria)

Q = m . c . ΔT. Q: calor (J ou cal), m: massa (kg ou g), c: calor específico (J/kg.K ou cal/g.°C), ΔT: variação de temp. (K ou °C).

Capacidade Térmica

C = Q / ΔT = m . c. C: capacidade térmica (J/K ou cal/°C), Q: calor (J ou cal), ΔT: variação de temperatura (K ou °C).

Calor Latente

Q = m . L. Q: quantidade de calor (J ou cal), m: massa (kg ou g), L: calor latente de transformação (J/kg ou cal/g).

Equilíbrio Térmico (Sistema Isolado)

ΣQ = 0 (Q1 + Q2 + ... + Qn = 0). A soma de todas as trocas de calor entre os corpos isolados é nula.

Potência Térmica

Pot = Q / Δt. Pot: potência (W = J/s), Q: calor transferido (J), Δt: intervalo de tempo (s).

Dilatação Linear de Sólidos

ΔL = L0 . α . ΔT. ΔL: variação de comp. (m), L0: comp. inicial (m), α: coef. de dilatação linear (K⁻¹ ou °C⁻¹), ΔT: variação de temp.

Dilatação Superficial de Sólidos

ΔA = A0 . β . ΔT (onde β ≈ 2α). ΔA: variação de área (m²), A0: área inicial (m²), β: coef. superficial (K⁻¹ ou °C⁻¹).

Dilatação Volumétrica de Sólidos e Líquidos

ΔV = V0 . γ . ΔT (onde γ ≈ 3α). ΔV: variação de volume (m³), V0: vol. inicial (m³), γ: coef. volumétrico (K⁻¹ ou °C⁻¹).

Fluxo de Calor (Lei de Fourier)

Φ = Q / Δt = (k . A . ΔT) / e. Φ: fluxo térmico (W), k: condutividade térmica (W/m.K), A: área (m²), e: espessura (m).

Frequência e Período (Ondulatória)

f = 1 / T. f: frequência em hertz (Hz), T: período da onda em segundos (s).

Equação Fundamental da Ondulatória

v = λ . f. v: velocidade de propagação (m/s), λ: comprimento de onda (m), f: frequência (Hz).

Velocidade de Onda em Corda Tensa (Fórmula de Taylor)

v = √(F / μ). v: velocidade (m/s), F: força tensora na corda (N), μ: densidade linear (kg/m, onde μ = m/L).

Índice de Refração Absoluto

n = c / v. n: índice de refração (adimensional), c: velocidade da luz no vácuo (~3.10⁸ m/s), v: velocidade no meio (m/s).

Lei de Snell-Descartes (Refração de Ondas)

n1 . sen(θ1) = n2 . sen(θ2). n: índices de refração dos meios, θ1: ângulo de incidência, θ2: ângulo de refração.

Intensidade Sonora

I = Pot / A. I: intensidade da onda sonora (W/m²), Pot: potência da fonte (W), A: área de propagação esférica (4πr², em m²).

Nível de Intensidade Sonora (Decibéis)

β = 10 . log10(I / I0). β: nível sonoro em decibéis (dB), I: intensidade (W/m²), I0: limiar auditivo (10⁻¹² W/m²).

Efeito Doppler

fo = ff . [(v ± vo) / (v ∓ vf)]. fo: freq. ouvida, ff: freq. emitida (Hz), v: vel. do som (m/s), vo/vf: vel. do observador/fonte.

Frequências Naturais em Tubo Sonoro Aberto

fn = (n . v) / (2 . L). fn: frequência harmônica (Hz), n: harmônico (1, 2, 3...), v: vel. do som (m/s), L: comp. do tubo (m).

Frequências Naturais em Tubo Sonoro Fechado

fn = (n . v) / (4 . L). fn: frequência (Hz), n: harmônico ímpar (1, 3, 5...), v: velocidade do som (m/s), L: comprimento (m).

Interferência Construtiva e Destrutiva (Diferença de Caminho)

Δd = |d1 - d2| = N . (λ / 2). Fontes em fase: N par = construtiva, N ímpar = destrutiva. Δd: diferença de percurso (m).

Massa Específica e Densidade

ρ (ou d) = m / V. ρ: massa específica (kg/m³), m: massa do corpo/fluido (kg), V: volume ocupado (m³).

Pressão Mecânica

P = F / A. P: pressão (Pa = N/m²), F: módulo da força perpendicular aplicada (N), A: área de contato (m²).

Pressão Hidrostática (Lei de Stevin)

P = ρ . g . h. P: pressão hidrostática (Pa), ρ: massa específica do líquido (kg/m³), g: gravidade (m/s²), h: profundidade (m).

Pressão Absoluta / Total em um Fluido

Ptotal = Patm + ρ . g . h. Ptotal: pressão total (Pa), Patm: pressão atmosférica (Pa), ρ: densidade (kg/m³), h: prof. (m).

Princípio de Pascal (Prensa Hidráulica)

F1 / A1 = F2 / A2. F1, F2: forças aplicadas nos pistões (N), A1, A2: áreas das seções retas dos pistões (m²).

Empuxo (Princípio de Arquimedes)

E = ρfl . Vdesl . g. E: empuxo hidrostático (N), ρfl: massa específica do fluido (kg/m³), Vdesl: volume imerso (m³), g: gravidade (m/s²).

Peso Aparente

Pap = P - E. Pap: peso aparente (N), P: peso real do corpo (m . g, em N), E: empuxo vertical exercido pelo fluido (N).

Vasos Comunicantes com Líquidos Imiscíveis

ρ1 . h1 = ρ2 . h2. ρ1, ρ2: massas específicas dos líquidos (kg/m³), h1, h2: alturas das colunas líquidas (m).

Vazão Volumétrica (Hidrodinâmica Básica)

Q = V / Δt = A . v. Q: vazão (m³/s), V: volume escoado (m³), Δt: tempo (s), A: área de seção (m²), v: velocidade de fluxo (m/s).

Equação da Continuidade (Fluidos Incompressíveis)

A1 . v1 = A2 . v2. A1, A2: áreas de seção do tubo (m²), v1, v2: velocidades do fluido nas respectivas seções (m/s).

Equação de Bernoulli

P + (1/2)ρv² + ρgh = constante. P: pressão estática (Pa), ρ: densidade (kg/m³), v: vel. (m/s), g: gravidade (m/s²), h: altura (m).

Velocidade de Escoamento (Teorema de Torricelli)

v = √(2 . g . h). v: velocidade de saída do fluido por orifício (m/s), g: gravidade (m/s²), h: profundidade do orifício (m).

Tensão Superficial

γ = F / L. γ: coeficiente de tensão superficial (N/m), F: força exercida ao longo da linha de contato (N), L: comprimento (m).

Conversão entre Celsius e Kelvin

T(K) = θ(°C) + 273,15. T: temperatura absoluta na escala Kelvin, θ: temperatura na escala Celsius.

Conversão entre Celsius e Fahrenheit

θc / 5 = (θf - 32) / 9. θc: temperatura em Celsius (°C), θf: temperatura em Fahrenheit (°F).

Densidade Relativa

drel = ρsubst / ρpadrao. drel: grandeza adimensional, ρsubst: massa específica da substância, ρpadrao: densidade da água a 4°C.

Número de Reynolds (Regime de Escoamento)

Re = (ρ . v . D) / μ. Re: número de Reynolds (adimensional), v: velocidade (m/s), D: diâmetro (m), μ: viscosidade dinâmica (Pa.s).

Velocidade Angular em Ondas

ω = 2 . π . f = 2π / T. ω: frequência angular ou pulsação (rad/s), f: frequência (Hz), T: período (s).

Número de Onda

k = 2 . π / λ. k: número de onda angular (rad/m), λ: comprimento de onda (m).