Calor

Quando dois corpos, em temperaturas diferentes, são postos em contato, observa-se que a temperatura do corpo mais quente diminui, enquanto que a temperatura do corpo mais frio aumenta. Essas variações de temperatura cessam quando as temperaturas de ambos se igualam (equilíbrio térmico).

Portanto, durante esse processo, o nível energético (grau de agitação molecular) do corpo mais quente diminui, enquanto que o do corpo mais frio aumenta. Como a energia térmica de um corpo depende, além da sua massa e da substância que a constitui, da sua temperatura, conclui-se que as variações de temperatura estão associadas às variações de energia térmica.

Concluindo, a diferença de temperatura entre dois corpos provoca uma transferência espontânea de energia térmica do corpo de maior temperatura para o corpo de menor temperatura. Essa quantidade de energia térmica que se transferiu é chamada de calor.



Dilatação linear


DL = o quanto o corpo aumentou seu comprimento

Lo = comprimento inicial do corpo

a = coeficiente de dilatação linear (depende do material)

DT = variação da temperatura ( Tf - Ti )


Vale destacar que o coeficiente de dilatação linear ( a ) é um número tabelado e depende de cada material. Com ele podemos comparar qual substância dilata ou contrai mais do que outra. Quanto maior for o coeficiente de dilatação linear da substância mais facilidade ela terá para aumentar seu tamanho, quando esquentada, ou diminuir seu tamanho, quando esfriada.

Outra coisa interessante de notar é que, se soubermos o valor do coeficiente de dilatação linear ( a ) de uma determinada substância, poderemos também saber o valor do coeficiente de dilatação superficial ( b ) e o coeficiente de dilatação volumétrica ( g ) da mesma. Eles se relacionam da seguinte maneira:

b = 2a e g = 3a




Dilatação superficial


DA = o quanto o corpo aumentou sua área

Ao = área inicial do corpo

b = coeficiente de dilatação superficial (depende do material)

DT = variação da temperatura ( Tf - Ti )




Dilatação volumétrica


DV = o quanto o corpo aumentou seu volume

Vo = volume inicial do corpo

g = coeficiente de dilatação volumétrica (depende do material)

DT = variação da temperatura ( Tf - Ti )


Obs:

DL , DA ou DV positivos significa que a substância aumentou suas dimensões.

DL , DA ou DV negativos significa que a substância diminuiu suas dimensões.



Tabelas com os coeficientes de dilatação linear ( a ) e volumétrica ( g ) de algumas substâncias

substância
Coeficiente de dilatação linear (a) em ºC-1

aço
1,1 x 10-5

alumínio
2,4 x 10-5

chumbo
2,9 x 10-5

cobre
1,7 x 10-5

ferro
1,2 x 10-5

latão
2,0 x 10-5

ouro
1,4 x 10-5

prata
1,9 x 10-5

vidro comum
0,9 x 10-5

vidro pirex
0,3 x 10-5

zinco
6,4 x 10-5

substância
Coeficiente de dilatação volumétrica (g) em ºC-1

álcool
100 x 10-5

gases
3,66 x 10-3

gasolina
11 x 10-4

mercúrio
18,2 x 10-5