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Física - Teoria : Calor

 
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Calor é uma energia invisível que nos causa a sensação de quentura (quando flui para dentro do nosso corpo) ou frio (quando flui para fora do nosso corpo).
Calor pode causar mudanças na temperatura, estado e dimensões de um determinado corpo.

A unidade do SI para energia térmica (calor) é Joule, cuja abreviatura é J.
Esta unidade do SI leva o nome do físico britânico James Joule (1818-89), que descobriu a primeira lei da termodinâmica (a conservação da energia).
Outra duas unidades utilizadas para calor são erg e caloria.
1 Joule = 1 kg m2 s−2 = 107 g cm2 s−2 = 107 ergs.
1 caloria = 4.184 Joules.
1 caloria de calor é necessária para elevar a temperatura de 1 g de água em 1oC.
1 caloria de calor é perdida quando 1 g de água se resfria em 1oC.

Energia térmica sempre flui de um corpo com maior temperatura para um corpo com menor temperatura, até que os corpos tenham a mesma temperatura.
O método de misturas assume que o calor perdido pelo corpo mais quente é igual ao calor adquirido pelo corpo mais frio.
A transferência de calor ocorre por três modos possíveis: condução, convecção e radiação.

Condução é o modo pelo qual a energia térmica é transferida de uma molécula para outras moléculas vizinhas sem que elas se movam de suas posições.
O calor viaja através dos sólidos somente pelo processo de condução.

Convecção é o modo pelo qual a energia térmica é transferida onde as moléculas se movem para perto da fonte de calor e, após absorverem a energia térmica, se movem para longe da fonte.
Convecção ocorre somente em fluidos (líquidos e gases), onde as partículas podem se mover livremente.
Uma exceção é o metal líquido, como o mercúrio, que se aquece por condução por ser um bom condutor de calor.

Radiação é o modo pelo qual a energia térmica é transferida diretamente de um corpo quente para um corpo frio sem aquecer o espaço entre os dois corpos.

Expansão térmica é a expansão produzida na matéria devido a absorção de energia térmica.
Todos os estados da matéria demonstram expansão térmica.
Sólidos sofrem menos expansão, líquidos um pouco mais e gases sofrem grande expansão para o mesmo aumento na temperatura.
Expansão linear é a expansão no comprimento de um sólido.
Expansão superficial é a expansão na área de um sólido.
Expansão cúbica ou volumétrica é a expansão no volume de um corpo.
Líquidos e gases apresentam apenas expansão volumétrica, mas não linear e superficial porque eles não possuem forma definida.
Diferentes gases têm a mesma taxa de expansão para o mesmo aumento de temperatura, em comparação a sólidos e líquidos os quais apresentam diferentes taxas de expansão para o mesmo aumento de temperatura.

Valor calorífico de um combustível é a quantidade de calor produzido quando uma unidade de massa do combustível é queimada.
O valor calorífico é normalmente especificado em kJ/kg (kilojoules/kilogram) ou MJ/kg (megajoules/kilograma).

Quiz de Física sobre Calor.
 

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