Equações da Termologia

A Termologia é o ramo da Física que se dedica à compreensão de fenômenos que envolvem calor e temperatura. Essa área de estudos é subdividida em algumas categorias, destinadas ao estudo de situações específicas.

⇒ Termometria

A Termometria estuda as escalas termométricas e estabelece as equações de conversão entre as escalas usuais e as escalas termométricas hipotéticas.

0°C = 32°F = 273 K

100°C = 212°F = 373K

Na equação acima, as variáveis θ_c, θ_F e θ_K são as temperaturas nas escalas Celsius, Fahrenheit e Kelvin, respectivamente.

⇒ Calorimetria

A Calorimetria dedica-se à determinação das quantidades de calor trocadas entre corpos quaisquer.

Calor sensível:

Termos da equação:

Q = Quantidade de calor sensível;
m = Massa da substância;
c = Calor específico;
Δθ = Variação de temperatura.

Calor latente:

Termos da equação:

Q = Quantidade de calor latente;
L = Calor de troca de estado.

Capacidade térmica:

Termos da equação:

C = Capacidade térmica;
Q = Quantidade de calor;
Δθ = Variação de temperatura.

Fluxo de calor:

Termos da equação:

Φ = Fluxo de calor;
Δt = Variação de tempo.

⇒ Estudo dos gases

O estudo dos gases destina-se à análise do comportamento e de fenômenos que envolvem substâncias no estado gasoso.

Leis geral dos gases:

Termos da equação:

P₁ e P₂ = Pressão do gás nos estágios 1 e 2;
V₁ e V₂ = Volume do gás nos estágios 1 e 2;
T₁ e T₂ = Temperatura absoluta do gás nos estágios 1 e 2.

Equação de Clapeyron:

Termos da equação:

P = Pressão;
V = Volume;
n = número de mols;
R = Constante universal dos gases (0,082 atm.l/mol.K ou 8,31 J/mol.K);
T = Temperatura absoluta.

⇒ Dilatação térmica

A dilatação térmica determina quanto um material se dilatou ou se contraiu após sofrer variação de temperatura.

Dilatação linear:

Termos da equação:

ΔL = Variação do comprimento;
L₀ = Comprimento inicial;
α = Coeficiente de dilatação linear;
Δθ = Variação de temperatura.

Dilatação superficial:

Termos da equação:

ΔA = Variação da área;
A₀ = Área inicial;
β = Coeficiente de dilatação superficial (β =2.α);
Δθ = Variação de temperatura.

Dilatação volumétrica:

Termos da equação:

ΔV = Variação do volume;
V₀ = Volume inicial;
γ = Coeficiente de dilatação volumétrica (γ =3.α);
Δθ = Variação de temperatura.

⇒ Termodinâmica

A Termodinâmica é o ramo da Termologia que estuda as relações existentes entre calor e trabalho.

Energia interna:

Termos da equação:

U = Energia interna;
n = número de mols;
R = Constante universal dos gases (0,082 atm.l/mol.K ou 8,31 J/mol.K);
T = Temperatura absoluta.

Trabalho realizado por um gás:

Termos da equação:

τ = Trabalho;
P = Pressão;
ΔV = Variação do volume.

1ª lei da Termodinâmica:

Termos da equação:

Q = Quantidade de calor;
τ = Trabalho;
ΔU = Variação da energia interna.