Calor Latente

Diferente do calor sensível, quando fornecemos energia térmica a uma substância, sua temperatura não varia, mas seu estado de agregação se modifica, esse é o chamado calor latente. Essa é a grandeza física que informa a quantidade de energia térmica (calor) que uma unidade de massa de uma substância deve perder ou receber para que ela mude de estado físico, ou seja, passe do sólido para o líquido, do líquido para o gasoso e assim por diante.

Determinado pela letra L, o calor latente de uma substância é calculado através da razão entre a quantidade de calor (Q) que a substância deve receber ou ceder e a massa (m) da mesma, ou seja, matematicamente temos:

L = Q/m

O calor latente pode ser positivo ou negativo. Quando positivo indica que o material está recebendo calor e quando negativo, indica que está perdendo calor. No Sistema Internacional de Unidades (SI), a unidade de calor latente é o joule por quilograma (J/Kg), mas na prática utiliza-se muito a caloria por grama (cal/g).

L.Soares

Calor Sensível

Sabemos que calor é energia térmica em trânsito que flui entre os corpos em razão da diferença de temperatura entre eles. Dessa forma, imagine uma barra de ferro que receba ou perca certa quantidade de calor Q. Esse calor que a barra ganhou ou perdeu é denominado de calor sensível, pois ele provoca apenas variação na temperatura do corpo, sem que aconteça mudança no seu estado de agregação, ou seja, se o corpo é sólido continua sólido e o mesmo acontece com os estados líquidos e gasosos. 

Também chamado de calor específico, o calor sensível, determinado pela letra c (minúscula), é avaliado da seguinte forma: cal/g. °C. Essa relação informa a quantidade de calor que um grama de substância deve receber ou ceder para que nela aconteça a variação de um grau de temperatura. Essa é uma unidade prática, ou seja, a que é mais utilizada no dia a dia. Contudo, no Sistema Internacional de Unidades (SI) o calor específico pode ser dado de duas formas:J/kg. K ou em J/kg. °C. 
L.Soares 

Velocidade Escalar Média

Observe o seguinte exemplo: um móvel parte às 10 horas da manhã de uma cidade que está situada no km 30 de uma rodovia. Às 15 horas da tarde ele chega ao seu destino, uma cidade situada no km 250. Sabendo da situação acima podemos calcular qual foi a velocidade média que o móvel teve até chegar ao seu destino final. Mas por que calcular a velocidade escalar média? Ao trafegar por um determinado percurso, um móvel qualquer muda constantemente sua velocidade, seja para ultrapassar um veículo mais lento ou até mesmo reduzindo a velocidade ao passar por uma lombada eletrônica. Sendo assim, a velocidade média nos dá uma visão de qual foi a velocidade que o móvel manteve na maioria do seu percurso.

Velocidade escalar média: é definido como a razão da variação da posição do móvel pela variação do tempo gasto para percorrer o trajeto. Matematicamente temos:

Onde:

ΔS é a variação da posição do móvel: ΔS = S_f - S_i
Δt é a variação do tempo: Δt = t_f - t_i

A unidade de medida da velocidade média, no Sistema Internacional de Unidades (SI), é o m/s, porém existem outras como o cm/s e o km/h. Quando necessário é possível transformar a unidade de velocidade. Para transformar m/s para km/h basta multiplicar o valor da velocidade média por 3,6, se for necessário o contrário, ou seja, transformar de km/h para m/s, basta dividir o valor da velocidade média por 3,6, veja o esquema:

de km/h para m/s basta dividir por 3,6
de m/s para km/h basta multiplicar por 3,6
Voltando ao exemplo inicial podemos calcular a velocidade escalar média do móvel.

ΔS = 250 – 30 = 220 km
Δt = 15 – 10 = 5 h

Fazendo a razão entre a variação da posição pela variação do tempo, podemos concluir que a velocidade média do móvel, durante seu percurso foi de 44 km/h. 

M. Araujo

Dilatação Dos Liquidos

                                          

Os líquidos, assim como os sólidos, sofrem dilatação ao serem aquecidos. Para determinar qual a dilatação sofrida pelos líquidos seguimos as mesmas regras estudadas para os sólidos. É importante lembrar que os líquidos não apresentam forma própria, eles adquirem a forma do recipiente. Sendo assim não faz sentido estudar dilatação linear ou superficial, mas sim a dilatação volumétrica do recipiente no qual se encontra o líquido.

Ao ser aquecido, o conjunto recipiente + líquido vai dilatar. É evidente que o frasco que contém o líquido vai dilatar assim como o líquido, contudo esse apresentará apenas dilatação aparente. A dilatação real que o líquido sofre é maior que a dilatação aparente e é igual à soma da dilatação do recipiente e da dilatação aparente. As equações que determinam a dilatação dos líquidos são:

Onde γ é chamado de coeficiente de dilatação volumétrica e pode ser calculado a partir do cálculo da dilatação do recipiente e da dilatação aparente do líquido, que podem ser calculadas da seguinte forma:

Dilatação do recipiente

Dilatação aparente

Como já foi dito, a dilatação real que o líquido sofre é igual à soma dessas duas dilatações descritas acima. Ao fazer o somatório dessas duas dilatações podemos chegar a uma equação que determina o coeficiente de dilatação volumétrica, veja:

Comportamento anômalo da água

Sabemos que sólidos e líquidos ao serem aquecidos tem seu volume aumentado. Contudo, existem algumas substâncias que em determinados intervalos de temperatura sofrem o processo inverso, ao aumentar a temperatura eles diminuem o volume. Nesse intervalo, essas substâncias apresentam coeficiente de dilatação negativo.

A água é uma dessas substâncias. Quando a sua temperatura é aumentada, entre 0°C e 4°C, seu volume diminui. Ao elevar sua temperatura para mais de 4°C ela volta a dilatar normalmente. Esse fenômeno ocorre em países onde o inverno é muito rigoroso. Nesses países, os lagos e rios se congelam na superfície e a água de máxima densidade se encontra, a 4°C, por debaixo da camada de gelo. Esse é um acontecimento muito importante para a fauna e flora aquática, pois sem essa anormalidade da água os peixes e as plantas aquáticas morreriam, causando danos ao meio ambiente.

J.Morais

Cinemática Vetorial

Em relação a um dado referencial (ponto 0) é muito conveniente fornecer a posição de um corpo em uma trajetória num certo instante, por meio de um vetor com origem em 0 e extremidade no ponto onde o corpo se encontra. Assim, em cada ponto o corpo será localizado em relação ao vetor posição.

O deslocamento vetorial  é fornecido pela diferença entre  e , ou seja, .

Já o deslocamento escalar ou variação de espaço (ΔS) representa a distância efetivamente (realmente) percorrida pelo corpo (distância medida sobre a trajetória).

             O que você deve saber


Quando um corpo sai de um ponto A, desloca-se até um ponto B, e retorna ao ponto A, mesmo que com trajetórias diferentes na ida e na volta, seu deslocamento vetorial  é nulo, pois você está somando e subtraindo dois vetores de mesma direção, mas de sentidos opostos.

Já o deslocamento escalar ou variação de espaço (ΔS), que representa a distância efetivamente (realmente) percorrida pelo corpo (distância medida sobre a trajetória) é diferente de zero e vale ΔS_total= ΔS₁ + ΔS₂.

      ~> Velocidade vetorial média ou vetor velocidade média

Definida como sendo a razão entre o vetor deslocamento () e o intervalo de tempo (Δt) em que ele ocorre.

Sendo Δt  sempre positivo,  tem sempre mesma direção e sentido que .

Comparando-se as intensidades de ΔS e , observa-se que ׀ΔS׀ ≥ ׀׀ e que a igualdade só acontece quando a trajetória é retilínea e o mesmo acontece com  a intensidade da velocidade escalar média V_m e velocidade vetorial média , ou seja,  , somente se a trajetória for retilínea.


      ~> Velocidade vetorial instantânea ou velocidade vetorial ou vetor velocidade

A velocidade vetorial instantânea  é a velocidade vetorial média () num intervalo de tempo muito pequeno, quando Δt tende a zero (Δt → 0).


       Aceleração vetorial

é definida como , e] indica a variação de velocidade uma unidade de tempo  sendo que essa variação pode acontecer tanto em direção como em sentido.

Assim, a aceleração vetorial  pode ser decomposta em duas; a aceleração tangencial  e a aceleração centrípeta , conforme a figura.

Características da aceleração tangencial (): é responsável pela variação da intensidade (módulo) do vetor velocidade, fazendo com que o movimento seja acelerado ou retardado.

Características da aceleração centrípeta (): responsável pela variação da direção do vetor velocidade, surgindo, portanto, somente em movimentos circulares.

Fonte:http://www.fisicaevestibular.com.br/cinematica15.htm

J.Morais