O universo Mecânico

O Caltech lançou uma série de vídeos sobre física.

Abaixo temos uma playtist que do youtube com todos os episódios.

Como professor, recomendo para todos os alunos do ensino médio ou pré vestibular, além de curiosos é claro. Ele vai um pouco além apresentando ferramentas de cálculo, o que sinceramente acho indispensável para a compreensão da física, ajudando a compreender a teoria.

Para saber um pouco mais da série encontrei este post:

http://fprudente.blogspot.com.br/2009/03/caltech-o-universo-mecanico.html

Segue a playlist:

 

Lembre-se, é uma produção da década de 80, então não teremos animações 3d renderizada da mesma forma que vemos em produções Holywwodianas, mas a forma não é tudo: o conteúdo é preciosíssimo.

 

Bom estudo à todos.
“A mente que se abre a uma nova ideia jamais voltará ao seu tamanho original”.

(Albert Einstein)

 

 

Lista de Termologia e Termodinâmica

Como a lista anterior, de oscilações, era pequena (apenas dois exercícios) aproveito para deixar uma uma:

Baixe aqui!!!

 

 

Particularmente, montei uma listinha de escalas termométricas. Você pode baixá-la aqui!

Este é um assunto que consegui montar um material legalzim! Assim, se quiser um conteúdo teórico, pode ver este que fiz:

Veja conteúdo online aqui!!!

 

Se gostarem do conteúdo, ou achar algum erro, podem comunicar aqui. Incentivos me motivarão a criar outros materiais.


Dúvida de Marco Costa em 19 de maio de 2015 às 19:04

Um chuveiro elétrico de potência 4,2.10³ W é usado para aquecer 100 g de água por segundo, em regime permanente. O calor específico da água é c = 4,2 J/(g°C). Despreze possível perda de calor para o ambiente. Se a temperatura de entrada da água no chuveiro é de 23 °C, sua temperatura de saída é de:

 

a) 28 °C

b) 33 °C

c) 38 °C

d) 41 °C

e) 45 °C

 

Resposta:

Lembrando que potência é a quantidade de energia que fornecida a algum sistema por unidade de tempo e que 1 W = 1 J/s, temos que o chuveiro fornece 4,2.103 J a cada segundo para a água (no caso 100 g) a cada segundo.

Assim, bastaria fazermos que:

Qchuveiro = Qágua

Porém devemos tomar o cuidade de trabalhar sempre no mesmo sistema de unidades! Neste exercício está tudo ok (energias tudo em joule, massa em gramas e temperatura em ºC), assim é só proceguir: $$4,2 \cdot 10^3 = m \cdot c \cdot \Delta T= 100 \cdot 4,2 \cdot (T_{saida}-28)\Rightarrow $$ $$10= T_{saida}-28 \Rightarrow $$ $$ T_{saida} = 38ºC $$

 Resposta: C

 


Resolução Questões Termo do Simulado CEC (Poliedro Itatiba)

Um termômetro digital, localizado em uma praça da Inglaterra, marca a temperatura de 10,4 ºF (lembre-se de que 100 ºC corresponde à 212 ºF e 0 ºC à 32 ºF). Essa temperatura, na escala Celsius, corresponde a

a) –5 °C   

b) –10 °C   

c) –12 °C   

d) –27 °C   

 

RESOLUÇÃO

Usando a equação de conversão entre as escalas Celsius e Fahrenheit:

$$\frac{T_C}{5}=\frac{T_F – 32}{9} \Rightarrow T_C = 5 \cdot \frac{T_F – 32}{9} = 5 \cdot \frac{10,4 – 32}{9}\Rightarrow $$ $$T_C = -12 ^oC$$

 

Um recipiente cilíndrico, de vidro, de 500 mL está completamente cheio de mercúrio, a temperatura de 22 ºC. Esse conjunto foi colocado em um freezer a – 18 ºC e, após atingir o equilíbrio térmico, verificou-se um

 

a) transbordamento de 3,4 mL de mercúrio.   

b) transbordamento de 3,8 mL de mercúrio.   

c) espaço vazio de 3,4 mL no recipiente.   

d) espaço vazio de 3,8 mL no recipiente.   

Dados – Constantes físicas:

Coeficiente de dilatação linear do vidro: $$\gamma _V = 1,0 \cdot {{10^{-5}} ^{o} C}^{-1} $$ .

Coeficiente de dilatação volumétrica do mercúrio: $$\gamma _{Hg} = 0,20 \cdot {{10^{-3}} ^{o} C}^{-1} $$ .

RESOLUÇÃO

Usando a equação da variação do volume aparente:

$$ \Delta V_{ap} = \Delta V_{Hg} – \Delta V_{vidro} \Rightarrow$$ $$ \Delta V_{ap} = V_o \cdot \gamma _{Hg} \cdot \Delta \theta – V_o \cdot \gamma _{vidro} \cdot \Delta \theta \Rightarrow$$ $$ \Delta V_{ap} = V_o \cdot ( \gamma _{Hg} – \gamma _{vidro} ) \cdot \Delta \theta \Rightarrow$$ $$ \Delta V_{ap} = 500 \cdot (0,2 \cdot 10^{-3} – 3 \cdot 10^{-5}) \cdot (-18-22) \Rightarrow$$ $$ \Delta V_{ap} = 3,4mL$$

 

Um líquido é aquecido através de uma fonte térmica que provê 50,0 cal por minuto. Observa-se que 200 g deste líquido se aquecem de 20,0 °C em 20,0 min.

Qual é o calor específico do líquido, medido em cal/(g °C)?

a) 0,0125   

b) 0,25   

c) 5,0   

d) 2,5   

 

Lembrando que potência é a razão entre energia pelo tempo e que a energia flui na forma de calor, temos:

$$ P=\frac{Q}{\Delta t} = \frac{m \cdot c \cdot \Delta \theta}{\Delta t} \Rightarrow $$ $$c=\frac{P \cdot \Delta t}{m \cdot \Delta \theta} = \frac{50 \cdot 20}{200 \cdot 20} \Rightarrow $$ $$c=0,25cal/(g \cdot ^oC)$$


História da construção de termômetros

Quer saber mais sobre a história da construção  de termômetros? Aqui há um artigo um pouco antigo, mas bem legal:

http://www.sbfisica.org.br/rbef/pdf/vol13a10.pdf

Você também pode se interessar pela evolução do conhecimento relacionado ao calor:

http://www.sbfisica.org.br/rbef/pdf/vol14a06.pdf