Energia térmica é um tipo de energia associada à temperatura absoluta do sistema, dada pela soma das suas energias cinética e potencial. Porém, nos gases ideais, ela corresponde apenas à cinética dos movimentos de translação, vibração e rotação. Leia nosso resumo e faça os 11 melhores Exercícios de Energia Térmica selecionados para você.
Quando você terminar os Exercícios de Energia Térmica, coloque em prática todo seu conhecimento com O Melhor Simulado Enem do Brasil.
A Energia Térmica é um tipo de energia e energia é um dos conceitos mais essenciais da Física. Então como defini-la?
Podemos chamar de energia a capacidade que um corpo, uma substância ou um sistema físico têm de realizar algum trabalho. Agora vamos pensar na Energia Térmica.
Ela é uma energia que está diretamente associada à temperatura de um sistema.
Perfeito! Demos até aqui um importante passo, que tal darmos outro?
Depois dessa definição clara, precisamos mergulhar nas especificidades da Energia Térmica. Bora lá?
Ah, fique tranquilo, parece difícil, mas fizemos aquele resumo bem esquemático que lhe deixará pronto para fazer Os 11 Melhores Exercícios sobre Energia Térmica.
- Faça também Exercícios sobre Calorimetria, uma matéria essencial na área da Física.
O que é Energia Térmica?
Energia térmica é uma forma de energia que está diretamente associada à temperatura absoluta de um sistema e pode se expressar em forma de calor.
O estudo do calor nos apresenta alguns conceitos: temperatura, calor e energia térmica. Esses conceitos podem parecer a mesma coisa, mas não são. Vamos então ver cada um deles!
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Temperatura
A temperatura de um corpo é medida pela vibração das moléculas. Quanto mais se agitam, mais a temperatura aumenta.
Calor
Calor é transferência de energia de um corpo para o outro. Isso ocorre por conta da diferença de temperatura entre eles.
A transferência sempre vai do corpo de maior temperatura para o com menor temperatura, no objetivo de equilibrá-las.
Energia Térmica
Energia térmica é a soma das energias cinéticas microscópicas de todas as partículas constituintes com a energia potencial e a energia dos fótons térmicos (radiação) de um sistema. Além de todos os fenômenos termodinâmicos que podem ocorrer e derivar disso.
- Quer ainda mais conhecimento? Escrevemos para você um resumo completo e com todos os detalhes sobre Energia Térmica.
Qual parte da Física Estuda Energia Térmica?
A Termologia é o ramo da física que estuda tudo relacionado ao calor, incluindo a Energia Térmica.
Quais são as Fórmulas da Energia Térmica?
De acordo com a teoria cinética dos gases, a energia térmica pode ser calculada por meio da seguinte fórmula:
Sendo:
- ECIN = energia cinética média (J)
- KB = constante de Boltzmann (1,38.10-23 J/k)
- T = temperatura (em K°)
Igualdade entre energia cinética e térmica
Uma vez que a energia térmica dos gases ideais é expressa pela fórmula acima e também equivale à energia cinética média do sistema, podemos determinar a seguinte igualdade:
Sendo:
- KB = constante de Boltzmann (1,38.10-23 J/k)
- T = temperatura (em K°)
- m = massa
- v = velocidade
Gases diatômicos
Essa primeira fórmula que vimos, trata dos gases ideais monoatômicos, ou seja, aqueles que não são formados por moléculas, mas por átomos soltos.
Exemplo: Gás Hélio (He) e o Gás Neônio (Ne).
Porém, os gases ideais mais comuns são diatômicos, aqueles que são formados por moléculas de 2 átomos.
Exemplo: Gás oxigênio (O2) e Gás Nitrogênio (N2).
Neste caso, soma-se à expressão usada para os gases monoatômicos o fator ½ KbT. Isso ocorre por causa do aumento de um grau de liberdade.
Temos, então, a seguinte expressão:
Energia Térmica, por que ela tão importante para o ENEM?
Sabe quando você sente aquela fome que te deixa muito desanimado de fazer qualquer outra coisa que não seja comer? Pois bem… esta é a forma do seu corpo pedir energia.
Daí você atende o chamado e faz um belo lanche, como o seu corpo utiliza a energia do alimento? Através do processo de digestão que aproveita as calorias.
Calorias! Não é atoa que existe a palavra “calor”. O seu corpo transforma o alimento em calor que te dá energia para poder fazer suas funções vitais e não vitais. Para além disso, nós também manipulamos esse processo de produção de energia.
Pense em quantas coisas necessitam de energia em nossa sociedade e que chegam por meio da geração de calor. Observe:
Possibilidades de utilização térmica de forma renovável:
- Usina geotérmica;
- Usina solar;
- Usina termoelétrica movida à água.
Possibilidades de utilização térmica de forma não-renovável:
- Usina termonuclear;
- Usina termoelétrica movida à carvão;
- Usina termoelétrica movida à gás natural;
- Usina termoelétrica movida à biomassa.
Tudo isso são possibilidades de converter calor em energia elétrica para podermos usar nossos celulares e computadores.
- Selecionamos para você Os 7 Melhores Exercícios sobre Escalas Termométricas.
Exercícios de Energia Térmica com Gabarito
Esperamos que, com esse resumo, tudo tenha ficado mais claro para você.
Parabéns por ter lido até aqui!
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Questão 1 – (USP 2012) Em uma sala fechada e isolada termicamente, uma geladeira, em funcionamento, tem, num dado instante, sua porta completamente aberta. Antes da abertura dessa porta, a temperatura da sala é maior que a do interior. Após a abertura da porta, a temperatura da sala:
a) diminui até que o equilíbrio térmico seja estabelecido.
b) diminui continuamente enquanto a porta permanecer aberta.
c) diminui inicialmente, mas, posteriormente, será maior do que quando a porta foi aberta.
d) aumenta inicialmente, mas, posteriormente, será maior do que quando a porta foi aberta.
e) não se altera, pois se trata de um sistema fechado e termicamente isolado.
Questão 2 – (CEFET-SP) Calor é:
a) energia em trânsito de um corpo para outro, quando entre eles há diferença de temperatura
b) medido em graus Celsius
c) uma forma de energia que não existe nos corpos frios
d) uma forma de energia que se atribui aos corpos quentes
e) o mesmo que temperatura
Questão 3 – (PUCCAMP-SP) Sobre o conceito de calor pode-se afirmar que se trata de uma:
a) medida da temperatura do sistema.
b) forma de energia em trânsito.
c) substância fluida.
d) quantidade relacionada com o atrito.
e) energia que os corpos possuem.
Questão 4 – (UFP RS) Considere as afirmações a seguir:
I. Quando dois corpos estão em equilíbrio térmico, ambos possuem a mesma quantidade de calor.
II. Quando dois corpos estão em equilíbrio térmico, ambos possuem a mesma temperatura.
III. Calor é transferência de temperatura de um corpo para outro.
IV. Calor é uma forma de energia em trânsito
Das afirmações acima, pode-se dizer que:
a) I, II, III e IV são corretas
b) I, II, III são corretas
c) I, II e IV são corretas
d) II e IV são corretas
e) II e III são corretas
Questão 5 – (OSEC-SP) O fato de o calor passar de um corpo para outro deve-se a:
a) quantidade de calor existente em cada um.
b) diferença de temperatura entre eles.
c) energia cinética total de suas moléculas.
d) o número de calorias existentes em cada um.
e) nada do que se afirmou acima é verdadeiro.
- Você está indo muito bem, chegamos à metade dos Exercícios de Energia Térmica.
Questão 6 – (AFA-SP) Assinale a alternativa que define corretamente calor.
a) Trata-se de um sinônimo de temperatura em um sistema.
b) É uma forma de energia contida no sistema.
c) É uma energia em trânsito, de um sistema a outro, devido à diferença de temperatura entre eles.
d) É uma forma de energia superabundante nos corpos quentes.
e) É uma forma de energia em trânsito do corpo mais frio para o corpo mais quente.
Questão 7 – (PUC-MG) Se ocorre troca de calor entre dois corpos, é correto dizer que, no início desse processo, são diferentes:
a) Suas massas.
b) Suas capacidades térmicas.
c) Seus calores específicos.
d) Suas temperaturas.
Questão 8 – (UFV-MG) Quando dois corpos de materiais diferentes estão em equilíbrio térmico, isolados do meio ambiente, pode-se afirmar que:
a) o mais quente é o que possui menor massa.
b) apesar do contato, suas temperaturas não variam.
c) o mais quente fornece calor ao mais frio.
d) o mais frio fornece calor ao mais quente
e) suas temperaturas dependem de suas densidades
- Ufa, Estamos quase no fim! Faça os 3 últimos Exercícios de Energia Térmica.
Questão 9 – (MACKENZIE-SP) O célebre físico irlandês William Thomson, que ficou mundialmente conhecido pelo título de lorde Kelvin.
Entre tantos trabalhos que desenvolveu “criou” a escala termométrica absoluta. Essa escala, conhecida por escala Kelvin, consequentemente não admite valores negativos, e para tanto, estabeleceu como zero o estado de repouso molecular. Conceitualmente sua colocação é consistente, pois a temperatura de um corpo se refere à medida:
a) da quantidade de movimento das moléculas do corpo.
b) da quantidade de calor do corpo.
c) da energia térmica associada ao corpo.
d) da energia térmica das moléculas do corpo.
e) do grau de agitação das moléculas do corpo.
Questão 10 – (FEI-SP) Um sistema isolado termicamente do meio possui três corpos, um de ferro, um de alumínio e outro de cobre.
Após um certo tempo verifica-se que as temperaturas do ferro e do alumínio aumentaram. Podemos concluir que:
a) o corpo de cobre também aumentou a sua temperatura.
b) o corpo de cobre ganhou calor do corpo de alumínio e cedeu calor para o corpo de ferro.
c) o corpo de cobre cedeu calor para o corpo de alumínio e recebeu calor do corpo de ferro.
d) o corpo de cobre permanece com a mesma temperatura.
e) o corpo de cobre diminuiu a sua temperatura.
Questão 11 – (FATEC-SP) Um sistema A está em equilíbrio térmico com outro B e este não está em equilíbrio térmico um outro C. Então, podemos dizer que:
a) os sistemas A e C possuem a mesma quantidade de calor.
b) a temperatura de A é diferente da de B.
c) os sistemas A e B possuem a mesma temperatura.
d) a temperatura de B é diferente da de C, mas C pode ter temperatura igual à do sistema A.
e) nenhuma das anteriores.
- Parabéns, você chegou ao fim dos Exercícios de Energia Térmica. Confira agora o Gabarito:
Gabarito dos Exercícios de Grandezas Químicas
Exercício resolvido da questão 1 –
Alternativa correta: c) diminui inicialmente, mas, posteriormente, será maior do que quando a porta foi aberta.
Exercício resolvido da questão 2 –
Alternativa correta: a) energia em trânsito de um corpo para outro, quando entre eles há diferença de temperatura
Exercício resolvido da questão 3 –
Alternativa correta: b) forma de energia em trânsito.
Exercício resolvido da questão 4 –
Alternativa correta: d) II e IV são corretas
Exercício resolvido da questão 5 –
Alternativa correta: b) diferença de temperatura entre eles.
Exercício resolvido da questão 6 –
Alternativa correta: c) É uma energia em trânsito, de um sistema a outro, devido à diferença de temperatura entre eles.
Exercício resolvido da questão 7 –
Alternativa correta: d) Suas temperaturas.
Exercício resolvido da questão 8 –
Alternativa correta: b) apesar do contato, suas temperaturas não variam.
Exercício resolvido da questão 9 –
Alternativa correta: e) do grau de agitação das moléculas do corpo.
Exercício resolvido da questão 10 –
Alternativa correta: e) o corpo de cobre diminuiu a sua temperatura.
Exercício resolvido da questão 11 –
Alternativa correta: c) os sistemas A e B possuem a mesma temperatura.
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