Termologia

Assunto da física sobre temperatura, equilíbrio térmico, calor, entre outros

A termologia abrange o estudo da física que tem como finalidade tratar dos fenômenos térmicos. Fazem parte do assunto calor, temperatura e equilíbrio térmico, além das mudanças de estado físico da matéria.

Entenda o conceito de temperatura

A temperatura diz respeito a medida da energia cinética ligada ao movimento das partículas. Na aplicação do estudo da termologia, encontramos várias escalas de medida termométrica. No entanto, as mais conhecidas são: Celsius, Fahrenheit e Kelvin.

Escalas Celsius, Fahrenheit e Kelvin (K)

Em síntese, as escalas podem ser convertidas da forma abaixo:

Fórmula de conversão: escalas Celsius, Fahrenheit e Kelvin.

Escala Celsius (°C)

A escala de temperatura ou escala termométrica, Celsius é representada pelo símbolo °C. Ela é utilizada no Brasil e recebeu esse nome em homenagem ao cientista sueco Anders Celsius (1701-1744). Ao tomar como base a água, o ponto de fusão desse fluido, em condição atmosférica é 0°C (lê-se zero graus Celsius). Já o ponto de ebulição é de 100°C.

Escala Fahrenheit (°F)

Fahrenheit é uma escala termométrica criada em 1724. Ela é muito utilizada em países de língua inglesa, principalmente, Estados Unidos, Belize e Inglaterra. Como referência, o ponto de fusão da água nessa escala é de 32°F e o ponto de ebulição 212°F. O criador dessa escala foi o físico e também engenheiro Daniel Gabriel Fahrenheit (1686—1736).

Kelvin (K)

A unidade de escala de temperatura Kelvin é representada pelo símbolo K. Ela foi desenvolvida pelo físico e engenheiro irlandês William Thomson (1824–1907) conhecido como Lord Kelvin, ou Primeiro Barão Kelvin. Nessa escala não tem há valores negativos, mas o “zero absoluto” como o começo da temperatura dessa escala.

Obs.: A escala Kelvin é utilizada no Sistema Internacional de Unidades (SI) para grandeza de temperatura.

Calor

O calor corresponde a uma energia cinética na qual é transmitida de um corpo com maior temperatura para outro corpo com menor temperatura. Ou seja, esse assunto do termologia diz respeito a energia em trânsito.

Calor sensível

O calor sensível é caracterizado por não alterar o estado físico dos corpos, ou seja, o que acontece é apenas a variação de temperatura. A equação do calor sensível é expressada da seguinte forma:

Fórmula para calcular o calor sensível.

Legenda:

• C = calor específico
• M = é a massa do corpo
• D = é a variação da temperatura

Calor latente

O calor latente é caracterizado por alterar o estado físico dos corpos. Para determinar o calor latente usa-se a seguinte expressão:

Fórmula do calor latente.

Onde:
• L = corresponde ao calor latente de transição
• M = é a massa do corpo

Confira o vídeo com mais informações sobre o assunto da termologia correspondente ao calor latente e ao calor sensível:

Termologia: o equilíbrio térmico

Um assunto que abrange o conteúdo da termologia é o equilíbrio térmico. Para entendê-lo vamos ao seguinte exemplo:

Pedro, ao chegar em casa, foi até a cozinha para tomar um café. Este, no entanto, estava muito quente. A partir de então, Pedro abriu a geladeira, pegou o leite e misturou no café. Logo, ao experimentar novamente a bebida, sentiu que estava fria.

O esfriamento do café pode ser explicado pelo equilíbrio térmico. (foto: Pixabay)

O processo de esfriamento do café pode ser explicado por meio do equilíbrio térmico. Quando o leite (inicialmente frio) e o café (inicialmente quente) se misturaram aconteceu uma troca de calor entre os fluídos por um determinado tempo. Após essa troca de energia aconteceu o fenômeno do equilíbrio térmico.

Os estados físicos e as mudanças de fase

A mudança de estado físico é um dos assuntos que envolve a termologia. As três fases da matéria (as mais conhecidas são o sólido, liquido e gasoso) sofrem mudanças quando é fornecido calor e, por consequência, provoca o rompimento da força de ligação entre elas. Abaixo mais detalhes sobre os estados físicos e as mudanças de fase.

Os estados físicos

• Sólido: é caracterizado por ter moléculas próximas umas das outras, com forte atração;
• Líquido: tem como aspecto as moléculas próximas, no entanto a atração entre elas é mediana;
• Gasoso: as partículas não possuem força de atração. Elas nesse estado encontram-se em agitação térmica.

Mudanças de fase

• Fusão: mudança estado sólido para o líquido;
• Solidificação: mudança do estado líquido para o estado sólido;
• Vaporização: mudança do estado líquido para o gasoso;
• Liquefação ou condensação: mudança do estado gasoso para o estado líquido;
• Sublimação: mudança do estado sólido para o gasoso.