Temperatura e energia t�rmica
Na mesma �poca em que Kelvin introduziu o conceito de temperatura absoluta, Maxwell e Boltzmann desenvolveram uma teoria para descrever a forma como as mol�culas se movem � a din�mica molecular ou teoria cin�tica dos gases para sistemas sem interac��es. Num g�s ideal, as mol�culas n�o interagem e movem-se como bolas de bilhar colidindo umas com as outras e com as paredes do recipiente que as cont�m. A energia associada a este movimento � a energia cin�tica molecular. Uma abordagem �s propriedades dos gases ideais baseada nesta din�mica conduziu a uma interpreta��o microsc�pica do conceito de temperatura.
Distribui��o de Maxwell para duas temperaturas.
A energia cin�tica de cada mol�cula depende da sua velocidade; o n�mero de mol�culas num g�s (mesmo a baixas press�es) � enorme (da ordem do n�mero de Avogadro, 6.02 �10��) e as suas velocidades podem variar numa gama bastante vasta. Algumas mol�culas t�m velocidades muito altas enquanto que outras t�m velocidades bastante mais baixas. Maxwell descobriu que, num g�s em equil�brio t�rmico, a distribui��o das velocidades moleculares � representada por uma fun��o que s� depende da temperatura e da massa das mol�culas, conhecida por distribui��o de Maxwell.
Mol�culas de um g�s.
As colis�es das mol�culas com as paredes do recipiente d�o origem � press�o do g�s. Considerando a for�a m�dia exercida pelas colis�es moleculares com as paredes, Boltzmann mostrou que a energia cin�tica m�dia das mol�culas pode ser comparada com a press�o medida, e que existe uma rela��o de proporcionalidade entre esta energia e a press�o do g�s. Da lei dos gases ideais, deduz-se que a press�o � directamente proporcional � temperatura, e portanto o resultado de Boltzmann mostra que a energia cin�tica m�dia das mol�culas � directamente proporcional � temperatura:
Energia cin�tica m�dia de uma mol�cula = 3kT/2,
onde k � a constante de Boltzmann. O applet da direita ilustra a rela��o entre a temperatura e a energia cin�tica m�dia de um g�s. Note que para uma dada temperatura existem mol�culas r�pidas e lentas mas, em m�dia, o n�mero de mol�culas r�pidas aumenta � medida que a temperatura aumenta.
A temperatura absoluta �, portanto, uma medida da agita��o t�rmica dos �tomos e mol�culas, ou da sua energia cin�tica m�dia. No zero absoluto (T = 0 K) o movimento t�rmico cessa e os �tomos est�o no estado de energia mais baixa. A temperaturas finitas, os �tomos est�o distribu�dos por todos os estados acess�veis, com uma probabilidade que decresce exponencialmente com a energia do estado medida em termos da energia t�rmica, kT (distribui��o de Maxwell-Boltzmann).
Em Julho de 1995, uma equipa de f�sicos em Boulder, no Colorado, conseguiu arrefecer um g�s � temperatura mais baixa conseguida at� ent�o, dezenas de nanoKelvin (10-9 K) acima do zero absoluto, e observou um novo estado da mat�ria, que tinha sido previsto 70 anos antes por Einstein e Bose.
Índice:
- Qual é a relação entre temperatura e calor?
- É correto afirmar que o calor e temperatura são sinônimos?
- Qual a relação existente entre calor e reação?
- O que é temperatura qual é a relação?
- Qual é a temperatura são sinônimos?
- O que define de forma correta o que é temperatura?
- O que acontece com o calor quando se atinge o equilíbrio térmico?
- O que acontece quando dois corpos de temperaturas diferentes são colocados próximos um do outro?
- Qual o significado de quantificar?
- Qual a diferença entre calor e temperatura?
- Qual o significado da palavra calor?
- Qual é o calor específico de uma substância?
Qual é a relação entre temperatura e calor?
Temperatura e calor são conceitos bastante próximos, embora tenham significados bem distintos para a termologia. Enquanto o calor é uma forma de energia, a temperatura é uma medida da energia cinética de todos os átomos e moléculas constituintes de um corpo.
É correto afirmar que o calor e temperatura são sinônimos?
É correto afirmar que calor e temperatura são sinônimos? Não. A afirmação não é correta. Calor é energia que transita de um corpo a outro em virtude de uma diferença de temperatura.
Qual a relação existente entre calor e reação?
A quantidade de calor da reação depende dos reagentes e dos produtos formados e, portanto, é uma função da força das ligações entre os átomos que são quebrados e recém-formados. Se a soma do calor da formação dos reagentes for maior do que o calor da formação dos produtos, a reação é exotérmica ou libera calor.
O que é temperatura qual é a relação?
A temperatura é uma grandeza física utilizada para medir o grau de agitação ou a energia cinética das moléculas de uma determinada quantidade de matéria. Quanto mais agitadas essas moléculas estiverem, maior será sua temperatura.
Qual é a temperatura são sinônimos?
1 clima, ambiente, ar, ares, atmosfera, tempérie. Excesso de calor num corpo: 2 febre, hipertermia, pirexia.
O que define de forma correta o que é temperatura?
A Temperatura é uma grandeza física escalar que pode ser definida como a medida do grau de agitação das moléculas que compõem um corpo. Quanto maior a agitação molecular, maior será a temperatura do corpo e mais quente ele estará e vice-versa.
O que acontece com o calor quando se atinge o equilíbrio térmico?
Equilíbrio térmico é a situação na qual dois ou mais corpos passam a apresentar a mesma temperatura após a transferência de calor. ... Essa condição é atingida espontaneamente, uma vez que corpos em temperaturas diferentes trocam calor entre si até que suas temperaturas equilibrem-se.
O que acontece quando dois corpos de temperaturas diferentes são colocados próximos um do outro?
A troca de calor acontece quando dois ou mais corpos com temperaturas diferentes são colocados em contato em um mesmo ambiente (sistema isolado) e, depois de certo tempo, alcançam o equilíbrio térmico. ... Esse processo acontece porque os corpos sentem a necessidade de ceder e receber calor.
Qual o significado de quantificar?
- Quantificar é um verbo que se refere à ação de enunciar uma quantidade. Quantitativo, por conseguinte, consiste na expressão de uma magnitude/grandeza através de números.
Qual a diferença entre calor e temperatura?
- Apesar de muitas vezes serem usados como sinônimos, existe uma diferença entre calor e temperatura, dois conceitos importantes da termologia. Calor é a energia térmica em movimento, ou seja a energia cinética proveniente da movimentação dos átomos ou moléculas.
Qual o significado da palavra calor?
- Calor é um conceito do âmbito da Física que representa uma forma de energi a, sendo a energia térmica em movimento entre partículas atômicas. A palavra calor também pode remeter para alguma coisa quente, ou seja, com temperatura elevada. Quanto maior for o calor (energia térmica) aplicada a um objeto ou sistema que esteja em condições isoladas ...
Qual é o calor específico de uma substância?
- A expressão calor específico indica a quantidade de calor que é preciso fornecer a uma determinada substância para que a sua temperatura suba 1 grau centígrado. Por exemplo: com pressão constante de 1 atm, o calor específico da água é 1,0 cal/gºC, ou seja 1 caloria por grama por grau centígrado.