OK Calor e temperatura

Aula 5: Leis da termodinâmica: calor e temperatura
Professora Marina de Lurdes
Machado

Ideias iniciais
No início do estudo da termodinâmica o calor era entendido como um fluído especial, transparente e levíssimo chamado calórico e, quanto mais calórico maior “o calor do corpo”;
De acordo com a teoria do calórico, se dois corpos são colocados em contato ocorre transferência de calóricos do “mais quente”
(mais calórico) para o “mais frio” (menos calórico) até que suas temperaturas se igualassem. Benjamin Thompson (1706 – 1790):
• Formula a hipótese de que o calor poderia ser uma forma de energia;
• Segundo essa hipótese o trabalho exercido para atritar os corpos era incorporado a suas energias internas, elevando suas temperaturas; • Final séc. XIX: James Joule (1818 – 1889),
Rudolf Clausius (1822 – 1888) e William
Thomson (1824 – 1907) reforçam a hipótese de Thompson.

James Joule (1819 -1889)
A Experiência:
• uma roda com pás agitava uma certa quantidade de água, com isso a temperatura da água subia (Fig.1);
• Joule mediu o aumento de temperatura devido ao movimento das pás na água e o trabalho necessário para girar a roda;

Aparato experimental utilizado por Joule
Ao girar a manivela os pesos descem movimentando as pás que giram causando agitação na água, aquecendo-a.
O
trabalho da força gravitacional sobre pesos é o responsável por produzir o calor necessário para o aquecimento. Figura 1: Aparato experimental utilizado por Joule.
Fonte: www.mundoeducacao.com.br

Resultado experimental de Joule
• Joule estabeleceu uma relação entre o trabalho mecânico e o calor: ele descobriu podia aumentar a temperatura de uma libra de água em 1℉ deixando cair pesos de 772lb
(equivalente a 347,4Kg) de uma altura de um pé (30,48cm). Em unidades atuais significa dizer que precisamos de aproximadamente
4,184J para aumentar a temperatura de 1g de água em 1℃.

Rudolf Clausius (1822 – 1888)
• Ao contrário de Joule, RC estudou o processo inverso, isto é, o calor
produzindo