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Temperatura


Temperatura

Agitação das partículas, energia térmica e temperatura

            A temperatura do nosso corpo varia de acordo com nosso estado de saúde e em função das atividades que realizamos. Ainda assim, ela não sofre oscilações muito grandes: o metabolismo humano mantém a temperatura do corpo entre 35°c e 42°c.
O metabolismo é o conjunto de reações químicas responsáveis pelas células que garante o funcionamento dos processos vitais e sofre influências, entre outros fatores, da temperatura.
As partículas nos estados líquidos e gasoso estão em constante movimentação, nos sólidos esse movimento se caracteriza por pequeno deslocamento em torno de uma posição de equilíbrio.Qualquer que seja o estado das partículas, é de separar que suas velocidades (delas própria ou umas em relação às outras) apresentem uma grande gama de valores, uma vez que qualquer porção de matéria tem uma numero muito grandes delas.
O estado de agitação do material esta associado à energia cinética media das partículas (que são grande número), e a temperatura mede este estado de agitação. Por isso, dizemos que o estado de agitação é uma grandeza estatística (isto é, associado a um conjunto  numeroso de elementos) e mascrocópica, que depende de medições indiretas para se determinar o seu valor: a temperatura é, então a grandeza macroscópica associada ao estado de agitação das partículas de um sistema.
É nesse sentido que a natureza da grandeza temperatura difere da natureza da massa ou da velocidade: podemos atribuir uma massa tanto a uma particular quanto a um corpo, mas não há  sentido em dizer que a partícula tem temperatura ainda que o senso comum assim o entenda.
Sabemos que  a sensação   de calor ou de frio é subjetiva (por exemplo, uns sentem mais frio que outros, na mesma temperatura ambiente), e isso pode ser mostrado facilmente com um experimento muito simples. Mergulhe uma das mãos em água quente, retirada do chuveiro, e a outra em água fria com cubinhos de gelo, durante alguns instantes. Depois, coloque-as simultaneamente em um mesmo recipiente contendo água morna. A sensação térmica que se tem é a de que as duas mãos estão imersas em água com temperatura distinta, pois em uma delas “senten-se mais frio” e na outra, “mais calor”. Por essa razão, a sensação física de calor ou frio não serve para definir o que é temperatura.
Dito isso podemos então apresentar os conceitos de energia térmica e temperatura
Energia térmica (do grego themós, “quente, ardente”) é a soma das energias cinéticas de decorrentes da agitação das partículas que constituem a matéria.
Temperatura é a medida associada ao grau de agitação das partículas de um corpo ou sistema físico. Portanto, ela indica o nível de energia térmica medida das partículas.

Calor: aquecimento e resfriamento

Se deixarmos, uma taça de sorvete bem gelado em um ambiente quente, como o tempo ele se transformará em um creme derretido.isso acontece porque o sorvete entra em contato com o ar quente ao seu reador,  o que provoca a elevação da sua temperatura e, consequentemente, seu derretimento.
Mas por que será que o sorvete não continua a se aquecer ate atingir temperatura mais alta? Ou, ainda , por que será que o sorvete não resfria o ar até congela-lo.
            A água quente contida em uma panela em um ambiente com temperatura inferior à do liquido tende a esfriar.
            Esses e outros fatos corriqueiros parecem em indicar que o calor flui naturalmente da matéria mais quente para a mais fria, ate que seja  alcançada uma temperatura de equilíbrio - o ambiente quente derrete o sorvete e o ambiente frio esfria a água quente.
            O contrario, no entanto, não acontece. De fato, se desejarmos que a água esquente novamente, será preciso leva-la ao fogo para promover seu reaquecimento.
            Observa-se, experimentalmente, que, quando corpos com temperaturas distintas são colocados próximos, todos eles tendem a adquirir a mesma temperatura final.
            Pensando na maneira interpretamos o aquecimento e o resfriamento dos corpos, podemos entender que o fluxo de calor, indo do mais quente para o mais frio, encerra-se quando a temperatura deles iguala.
            Se a temperatura aponta o nível médio de energia térmica das partículas de um corpo, então o aquecimento e o resfriamento  a que elas são submetidas devem estar relacionados com a variação de algum tipo de energia.
            Baseando-nos no Principio de  Conservação de Energia, é razoável dizer que essas partículas, ao movimentar-ser, trocam uma forma de energia que chamaremos de calor.
            Calor é a energia térmica em trânsito que ETA sendo transferida de um corpo para o outro devido a diferença de temperatura existente entre – sempre do corpo de temperatura mais elevada para o de menor temperatura.
            Quando a passagem de calor de um corpo para o outro se encerra, eles atingem um equilíbrio térmico:
Equilíbrio térmico é o estado em que a temperatura compartilhada pelos corpos, depois de cessada a transferência de calor entre eles, é idêntica.
Vale salientar que dois corpos em equilíbrio térmico podem possuir quantidades diferentes de energia térmica. Um corpo com 200 mL de água a 80°c tem muito mais energia térmica do que uma colher de chá de água à mesma temperatura.
Assim a energia térmica que um corpo possui esta vinculada à quantidade de calor ele é capaz de ceder ou receber.

O Principio Zero da Temperatura

            Sabemos que quando dois corpos estão em equilíbrio térmico, eles tem a mesma temperatura e não trocam calor. Como decorrência, se um deles estiver em equilíbrio com um terceiro corpo, o outro também 
estará.
01 =02 e 02 = 01 = 03

            Assim, os três corpos terão a mesma temperatura. Esse fato é conhecido pelo nome de Principio Zero da Termodinâmica. O principio tem esse nome por ser a base dos outros dois princípios da Termodinâmica.
 Termômetros e escalas termométricas

Termômetros: são dispositivos que contêm um material (a substância termométrica) que variação regular de alguma característica quando submetido a diferentes temperaturas.
Essa característica pode ser a capacidade ser a capacidade de substância de dilatar-se, de emitir elétrons, de resistir á passagem de corrente elétrica etc.

Fonte: Livro de física 2° ano - para ensino médio, editora saraiva

Fonte: Livro de física 2° ano - para ensino médio, editora saraiva