Física 17 B Flashcards
(9 cards)
Como o modelo físico de mola difere da ligação química e explica a energia interna em um corpo sólido?
A ligação química, representada por traços (ex.: carbono-hidrogênio), difere do modelo físico de mola, que simboliza a ligação entre átomos vibrantes em um sólido. A vibração dos átomos gera energia cinética (movimento) e potencial (mola), cuja soma é a energia interna. Maior vibração implica maior energia interna. O modelo de mola é uma simplificação para entender essas energias, sem representar uma mola real, e será expandido para gases perfeitos.
Como a temperatura se relaciona com a energia interna no modelo de vibração dos átomos representado por uma mola?
No modelo de mola, átomos vibram em torno de um equilíbrio, com a amplitude definindo o deslocamento máximo. Energia interna é a soma das energias cinética e potencial da vibração. Temperatura mede a amplitude: maior vibração aumenta a amplitude, elevando a temperatura e a energia interna. Embora distintas, estão ligadas: mais vibração implica maior energia interna e temperatura.
Como calor, temperatura e energia interna se conectam na transferência de energia entre corpos?
Temperatura mede a amplitude de vibração atômica, refletindo a energia interna (maior em um corpo a 100°C do que a 20°C). Calor é a energia que flui espontaneamente do corpo de maior para o de menor temperatura. Não é igual à temperatura, mas depende da diferença entre elas. No equilíbrio térmico, as temperaturas se igualam, cessando o fluxo de calor, com a temperatura final entre os valores iniciais (ex.: entre 20°C e 100°C, não simplesmente 60°C).
Como a transferência de calor entre dois corpos com temperaturas diferentes leva ao equilíbrio térmico?
Um corpo a 120°C tem maior vibração atômica e energia interna que outro a 80°C. O calor (energia em trânsito) flui espontaneamente do corpo mais quente (120°C) para o mais frio (80°C), com o primeiro perdendo energia e o segundo ganhando, até atingirem o equilíbrio térmico, quando ambas as temperaturas se igualam. A temperatura de equilíbrio está entre 80°C e 120°C, mas não é simplesmente a média (100°C).
O que diz a Lei Zero da Termodinâmica e como ela se aplica ao equilíbrio térmico entre corpos?
A Lei Zero da Termodinâmica estabelece que, se um corpo A está em equilíbrio térmico com um corpo B (mesma temperatura) e o corpo B está em equilíbrio térmico com um corpo C, então o corpo A também está em equilíbrio térmico com o corpo C. Isso implica que todos têm a mesma temperatura, definindo o conceito de equilíbrio térmico e permitindo a medição de temperatura de forma consistente.
Por que associar “quente” e “frio” diretamente à temperatura não é preciso, e como a sensação térmica influencia essa percepção?
“Quente” e “frio” referem-se à sensação térmica, que é subjetiva e depende de fatores como a pessoa e o contexto, não apenas da temperatura. Por exemplo, água a 50°C pode parecer quente e a 10°C fria, mas a percepção varia (ex.: uma mão em cada temperatura pode confundir a sensação). Assim, associar quente a maior temperatura e frio a menor não é preciso, pois a sensação térmica não reflete diretamente a temperatura objetiva.
Por que é incorreto dizer que um corpo “possui calor”, e como a energia interna se relaciona com a temperatura?
Corpos não “possuem calor”, pois calor é energia em trânsito, transferida entre corpos devido a uma diferença de temperatura (ex.: corpo A a 40°C e corpo B a 20°C). Corpos possuem energia interna, que depende da vibração dos átomos. Maior energia interna implica maior amplitude de vibração, resultando em maior temperatura. Confundir calor com energia interna é um erro, pois calor só existe no processo de transferência, enquanto energia interna é uma propriedade intrínseca do corpo.
Por que a temperatura é medida indiretamente e o que caracteriza as propriedades termométricas?
A temperatura é medida indiretamente porque a amplitude de vibração dos átomos não pode ser observada diretamente. Usa-se substâncias termométricas, que têm propriedades termométricas — características que mudam com a temperatura, como comprimento (ex.: barra que se expande), volume (ex.: mercúrio que aumenta), resistência elétrica (aumenta em resistores) e pressão (aumenta em gases perfeitos). A massa, porém, não varia com a temperatura e não é uma propriedade termométrica.
