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Temperatura e calor

Storyboard

A temperatura do solo depende da sua capacidade térmica e da transferência de calor para ou a partir da superfície do solo. A capacidade térmica é influenciada pela composição do solo e pela quantidade de água e vapor de água que ele contém.

>Modelo

ID:(2052, 0)



Temperatura e calor

Storyboard

A temperatura do solo depende da sua capacidade térmica e da transferência de calor para ou a partir da superfície do solo. A capacidade térmica é influenciada pela composição do solo e pela quantidade de água e vapor de água que ele contém.

Variáveis

Símbolo
Texto
Variáve
Valor
Unidades
Calcular
Valeur MKS
Unidades MKS
$c$
c
Calor específico
J/kg K
$Q_f$
Q_f
Calor final
J
$\Delta Q$
DQ
Calor fornecido ao líquido ou sólido
J
$Q_i$
Q_i
Calor inicial
J
$C$
C
Capacidade calórica
J/K
$\Delta Q$
DQ
Diferença de calor
J
$\Delta T$
DT
Diferença de temperatura
K
$M$
M
Massa
kg
$T_f$
T_f
Temperatura no estado final
K
$T_i$
T_i
Temperatura no estado inicial
K
$\Delta T$
DT
Variação de temperatura
K

Cálculos


Primeiro, selecione a equação:   para ,  depois, selecione a variável:   para 

Símbolo
Equação
Resolvido
Traduzido

Cálculos

Símbolo
Equação
Resolvido
Traduzido

 Variáve   Dado   Calcular   Objetivo :   Equação   A ser usado



Equações

La calor fornecido ao líquido ou sólido ($\Delta Q$) est relacionado com la variação de temperatura ($\Delta T$) e la capacidade calórica ($C$) da seguinte forma:

equation=3197

Onde la capacidade calórica ($C$) pode ser substitu do por o calor específico ($c$) e la massa ($M$) usando a seguinte rela o:

equation=3483

Portanto, obtemos:

equation

Com as vari veis la i-ésima massa do sistema ($M_i$) e o calor específico da i-ésima massa ($c_i$), voc pode calcular o calor específico ($c$) para o solo usando a seguinte equa o:

equation=15126

Al m disso, utilizando as vari veis la massa seca de areia na amostra ($M_a$), la massa seca de lodo na amostra ($M_i$), la massa seca de argila na amostra ($M_c$) e la massa de água no solo ($M_w$), juntamente com o calor específico da areia ($c_a$), o calor específico do silte ($c_i$), o calor específico da argila ($c_c$) e o calor específico da água ($c_w$), voc pode obter o calor espec fico (

$c$

) com a f rmula a seguir:

$c=\displaystyle\frac{M_ac_a+M_ic_i+M_cc_c+M_wc_w}{M_a+M_i+M_c+M_w}$



Usando as seguintes equa es:

equation=4716

equation=15064

equation=15065

equation=15072

e

equation=4720

Ent o, o calor específico ($c$) simplificado com a seguinte equa o:

equation

A quantidade de la capacidade calórica ($C$) em um sistema de la i-ésima massa do sistema ($M_i$) com o calor específico da i-ésima massa ($c_i$) pode ser calculada da seguinte forma:

$C = \displaystyle\sum_i c_i M_i$



onde a soma das massas obtida como:

$M = \displaystyle\sum_i M_i$



Portanto, com a ajuda da equa o

equation=3483,

podemos calcular la capacidade calórica ($C$) da seguinte maneira:

equation


Exemplos


mechanisms

O calor nada mais do que energia em um n vel microsc pico.

image

No caso de um g s, isso corresponde principalmente energia cin tica de suas mol culas.

Em l quidos e s lidos, necess rio levar em conta a atra o entre os tomos, e por isso a energia potencial desempenha um papel importante. Nesse caso, o calor corresponde energia que as part culas possuem e com a qual oscilam em torno do ponto de equil brio definido pelas demais part culas no ambiente.

A temperatura o par metro que usamos para medir a energia t rmica contida em um corpo. Como a energia t rmica nunca pode ser negativa, essencial trabalhar com a escala Kelvin, onde o zero absoluto corresponde aus ncia completa dessa energia.

O calor est associado a elementos como o fogo, que fazem com que a temperatura da gua aumente. O aquecimento gera movimento, o que mostra que o calor est relacionado energia mec nica. At mesmo o cabo de uma panela aquece e nosso corpo capaz de perceber essa temperatura. Al m disso, o fogo emite radia o que aquece os objetos que s o irradiados.

image

Podemos inferir, assim, que ao fornecer calor podemos elevar a temperatura de um objeto e que ao gerar movimento, isso est associado energia.


model

Se um corpo possui inicialmente uma quantidade de calor o calor inicial ($Q_i$) e posteriormente possui uma quantidade de calor o calor final ($Q_f$) ($Q_f > Q_i$), significa que calor foi transferido para o corpo o diferença de calor ($\Delta Q$). Por outro lado, se ($Q_f < Q_i$), o corpo cedeu calor.

kyon

Se um sistema est inicialmente a uma temperatura no estado inicial ($T_i$) e depois est a la temperatura no estado final ($T_f$), a diferen a ser de:

kyon

A diferen a de temperatura independente de se esses valores est o em graus Celsius ou Kelvin.

Quando la calor fornecido ao líquido ou sólido ($\Delta Q$) s o adicionados a um corpo, observamos um aumento proporcional de la variação de temperatura ($\Delta T$). Portanto, podemos introduzir uma constante de proporcionalidade la capacidade calórica ($C$), conhecida como capacidade t rmica, que estabelece a seguinte rela o:

kyon

A capacidade t rmica est relacionada com as oscila es microsc picas, portanto, depende menos da massa e mais do n mero de tomos. Por esse motivo, faz sentido introduzir o conceito de o calor específico ($c$), que calculado como la capacidade calórica ($C$) por unidade de la massa ($M$), da seguinte forma:

kyon

La calor fornecido ao líquido ou sólido ($\Delta Q$) pode ser calculado com o calor específico ($c$), la massa ($M$) e la variação de temperatura ($\Delta T$) usando:

kyon

A quantidade de la capacidade calórica ($C$) em um sistema de la i-ésima massa do sistema ($M_i$) com o calor específico da i-ésima massa ($c_i$) pode ser calculada da seguinte forma:

$C = \displaystyle\sum_i c_i M_i$



Portanto, a soma total para o calor específico ($c$) calculada :

kyon

O calor espec fico do solo depende das vari veis la massa seca de areia na amostra ($M_a$), la massa seca de lodo na amostra ($M_i$) e la massa seca de argila na amostra ($M_c$), al m de la massa de água no solo ($M_w$). Juntamente com o calor específico da areia ($c_a$), o calor específico do silte ($c_i$), o calor específico da argila ($c_c$) e o calor específico da água ($c_w$), essas vari veis permitem o c lculo do calor espec fico do solo. Em particular, podemos trabalhar com as propor es la fração mássica de areia na amostra ($g_a$), la fração de massa de lodo na amostra ($g_i$), la fração mássica de argila na amostra ($g_c$) e la propriedade de porosidade da argila ($\theta_w$) e demonstrar que:

kyon

O calor espec fico depende principalmente do teor de gua, mas tamb m da textura e, consequentemente, da propor o de areia, silte e argila no solo. Em qualquer caso, os calores espec ficos dos diferentes componentes s o os seguintes:

Componente $c$ [J/kg K]
Areia 830
Silte 1350
Argila 1350
gua 4184


>Modelo

ID:(2052, 0)



Mecanismos

Definição


ID:(15210, 0)



Calor microscópico

Imagem

O calor nada mais é do que energia em um nível microscópico.

No caso de um gás, isso corresponde principalmente à energia cinética de suas moléculas.

Em líquidos e sólidos, é necessário levar em conta a atração entre os átomos, e por isso a energia potencial desempenha um papel importante. Nesse caso, o calor corresponde à energia que as partículas possuem e com a qual oscilam em torno do ponto de equilíbrio definido pelas demais partículas no ambiente.

ID:(118, 0)



Temperatura

Nota

A temperatura é o parâmetro que usamos para medir a energia térmica contida em um corpo. Como a energia térmica nunca pode ser negativa, é essencial trabalhar com a escala Kelvin, onde o zero absoluto corresponde à ausência completa dessa energia.

ID:(1009, 0)



Calor

Citar

O calor está associado a elementos como o fogo, que fazem com que a temperatura da água aumente. O aquecimento gera movimento, o que mostra que o calor está relacionado à energia mecânica. Até mesmo o cabo de uma panela aquece e nosso corpo é capaz de perceber essa temperatura. Além disso, o fogo emite radiação que aquece os objetos que são irradiados.

Podemos inferir, assim, que ao fornecer calor podemos elevar a temperatura de um objeto e que ao gerar movimento, isso está associado à energia.

ID:(585, 0)



Modelo

Exercício


ID:(15228, 0)