Grade 9
  1. Mecânica  1.1. Movimento  1.1.1. Tipos de movimento  1.1.2. Distância e deslocamento  1.1.3. Velocidade e Velocidade  1.1.4. Aceleração  1.1.5. Representação gráfica do movimento  1.1.6. Equações do movimento  1.1.7. Movimento uniforme e não uniforme  1.1.8. Queda livre e aceleração devido à gravidade  1.1.9. Velocidade relativa  1.1.10. Movimento circular  1.2. Leis da força e movimento  1.2.1. O conceito de força  1.2.2. A primeira lei do movimento de Newton  1.2.3. Segunda lei do movimento de Newton  1.2.4. Terceira Lei de Newton do Movimento  1.2.5. Inércia e tipos de inércia  1.2.6. Movimento  1.2.7. Conservação do momento  1.2.8. Aplicação das leis de Newton na vida cotidiana  1.2.9. Tipos de Forças (Contato e Não Contato)  1.2.10. Friction and its effects  1.3. Força Gravicional  1.3.1. Lei da gravitação universal de Newton  1.3.2. Importância da Força Gravitacional  1.3.3. Aceleração devido à gravidade  1.3.4. Queda livre e ausência de peso  1.3.5. Massa e peso  1.3.6. Variação de g com altura e profundidade  1.3.7. Leis do movimento planetário de Kepler  1.3.8. Satélites e suas órbitas  1.4. Trabalho, Energia e Potência  1.4.1. Conceito de trabalho  1.4.2. Ações positivas e negativas  1.4.3. Trabalho realizado por força constante e variável  1.4.4. Energia e suas formas  1.4.5. Kinetic energy and potential energy  1.4.6. Lei da conservação de energia  1.4.8. Unidade comercial de energia  1.4.9. Teorema Trabalho-Energia  1.5. Máquinas simples  1.5.1. Tipos de máquinas simples  1.5.2. Mechanical advantage  1.5.3. Eficiência das máquinas  1.5.4. Alavancas e seus tipos  1.5.5. Polias e Planos Inclinados  1.5.6. Engrenagens e seus usos
  2. Propriedades da matéria  2.1. Estados da matéria  2.1.1. Sólidos, líquidos e gases  2.1.2. Propriedades dos diferentes estados da matéria  2.1.3. Mudança no estado da matéria  2.1.4. Plasma e Condensado de Bose-Einstein  2.2. Densidade e pressão  2.2.1. Conceito de densidade e densidade relativa  2.2.2. Pressão em sólidos, líquidos e gases  2.2.3. Lei de Pascal e suas Aplicações  2.2.4. Pressão atmosférica e suas variações  2.2.5. Tensão superficial e capilaridade  2.3. Flutuabilidade e o princípio de Arquimedes  2.3.1. Força de flutuabilidade  2.3.2. Princípio de Arquimedes  2.3.3. Aplicações do Princípio de Arquimedes  2.3.4. Objetos flutuantes e afundantes  2.3.5. Teoria da Flotação e Princípio de Arquimedes
  3. Calor e Termodinâmica  3.1. Temperatura e calor  3.1.1. Conceito de calor e temperatura  3.1.2. Medição de temperatura  3.1.3. Escalas de temperatura  3.2. Transferência de calor  3.2.1. Condução de calor  3.2.2. Convecção de calor  3.2.3. radiação de calor  3.2.4. Aplicações da transferência de calor  3.2.5. Condutividade térmica  3.3. Expansão térmica  3.3.1. Expansão de sólidos, líquidos e gases  3.3.2. Expansão anômala da água  3.3.3. Aplicações da Expansão Térmica  3.4. Capacidade calorífica específica e calor latente  3.4.1. Conceito de capacidade calorífica específica  3.4.2. Medição e aplicações do calor específico  3.4.3. Calor latente de fusão e vaporização  3.4.4. Motores Térmicos e Eficiência
  4. Ondas e som  4.1. Ondas e seus tipos  4.1.1. Ondas mecânicas e eletromagnéticas  4.1.2. Ondas Longitudinais e Transversais  4.1.3. Propriedades das Ondas  4.1.4. Comprimento de onda, frequência e velocidade da onda  4.1.5. Superposição de ondas  4.2. Ondas sonoras  4.2.1. Natureza e transmissão do som  4.2.2. Velocidade do som em diferentes meios  4.2.3. Reflexão do som e eco  4.2.4. Sonar e ultrassom  4.2.5. Ressonância e pulsação  4.3. Características do som  4.3.1. Intensidade, volume e qualidade do som  4.3.2. Efeito Doppler no som
  5. Iluminação e Óptica  5.1. Reflexão da luz  5.1.1. Leis da reflexão  5.1.2. Reflexão em um espelho plano  5.1.3. Reflexão em um espelho esférico  5.1.4. Formação de imagem por espelhos côncavos e convexos  5.1.5. Aplicações da Reflexão  5.2. Refração da luz  5.2.1. Leis da refração  5.2.2. Índice de refração  5.2.3. Refração através de uma placa de vidro  5.2.4. Refração na água e no ar  5.2.5. Lentes e seus tipos  5.2.6. Formação de imagens por lentes convexas e côncavas  5.2.7. Reflexão interna total e suas aplicações  5.3. Dispersão e espalhamento de luz  5.3.1. Espectro da luz branca  5.3.2. Prismas e Dispersão  5.3.3. Efeito Tyndall e céu azul
  6. Eletricidade e Magnetismo  6.1. Carga elétrica e eletricidade estática  6.1.1. O conceito de carga elétrica  6.1.2. Carregamento por fricção, contato e indução  6.1.3. Eletroscópio e seu funcionamento  6.2. Corrente Elétrica  6.2.1. O conceito de corrente elétrica  6.2.2. Lei de Ohm e Resistência  6.2.3. Fatores que afetam a resistência  6.2.4. Circuitos em Série e Paralelo  6.2.5. Efeito térmico da corrente elétrica  6.2.6. Potência e energia elétrica  6.3. Magnetismo  6.3.1. Ímãs naturais e artificiais  6.3.2. Propriedades dos ímãs  6.3.3. Magnetismo da Terra  6.3.4. Campo magnético e linhas de campo  6.3.5. Eletroímãs e suas aplicações
  7. Física Moderna  7.1. estrutura do átomo  7.1.1. Estrutura Atômica e Partículas Subatômicas  7.1.2. Elétrons, Prótons e Nêutrons  7.1.3. Modelo de Rutherford e Bohr  7.2. Radioatividade  7.2.1. Tipos de emissões radioativas  7.2.2. Meia-vida e decaimento radioativo  7.2.3. Usos e perigos da radioatividade
  8. Ciência espacial e astronomia  8.1. O universo e seus componentes  8.1.1. Estrelas e galáxias  8.1.2. Planetas e Sistema Solar  8.2. Satélites  8.2.1. Satélites naturais e artificiais  8.2.2. Uso de satélites

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Capacidade calorífica específica e calor latente


O calor e a termodinâmica são um campo fascinante da física que nos permite compreender os princípios da transferência de energia térmica e seus efeitos. Em particular, exploramos dois conceitos muito importantes: capacidade calorífica específica e calor latente. Compreender esses conceitos nos ajudará a explicar como as substâncias reagem ao calor, como absorvem ou liberam energia quando mudam de estado e muito mais.

Capacidade calorífica específica

A capacidade calorífica específica, muitas vezes chamada de calor específico, é uma propriedade que indica quanto de energia térmica é necessário para mudar a temperatura de uma substância. É definida como a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de um quilograma de uma substância em um grau Celsius (ou um Kelvin).

Fórmula para capacidade calorífica específica

A fórmula para capacidade calorífica específica é dada por:

        Q = mcΔT

Onde:

  • Q é a energia térmica absorvida ou liberada (em joules, J)
  • m é a massa da substância (em quilogramas)
  • c é a capacidade calorífica específica (em joules por quilograma por grau Celsius, J/(kg°C))
  • ΔT é a variação de temperatura (em graus Celsius ou Kelvin)

Exemplo: aquecendo água

Suponha que queremos aquecer 2 kg de água de 20°C a 100°C. A capacidade calorífica específica da água é de cerca de 4.186 J/(kg°C). Podemos usar a fórmula para saber quanto de calor é necessário:

        Q = mcΔT
Q = 2 kg * 4,186 J/(kg°C) * (100°C - 20°C)
Q = 2 * 4,186 * 80
Q = 669,760 J

Portanto, 669.760 joules de energia térmica são necessários para aquecer a água.

Compreendendo a capacidade calorífica através de imagens

Ferro (baixa capacidade calorífica) Água (alta capacidade calorífica)

Na ilustração SVG acima, imagine duas barras que representam diferentes substâncias. A barra vermelha representa uma substância como água que tem uma capacidade calorífica muito alta, o que significa que requer muita energia térmica para mudar sua temperatura. Em contraste, a barra azul representa uma substância como ferro que tem uma baixa capacidade calorífica, o que significa que aquece rapidamente com menos energia térmica.

Calor latente

Calor latente é outro conceito essencial na termodinâmica. É a energia térmica necessária para mudar o estado de uma substância sem alterar sua temperatura. Isso significa que, mesmo fornecendo calor a uma substância, quando ela muda de estado, como de sólido para líquido ou de líquido para gás, sua temperatura permanecerá constante.

Tipos de calor latente

Existem principalmente dois tipos de calor latente:

  • Calor latente de fusão: É a energia térmica requerida para transformar uma substância de sólido para líquido ou vice-versa, a temperatura constante.
  • Calor latente de vaporização: Refere-se à energia térmica necessária para converter um líquido em gás ou vice-versa, sem qualquer mudança de temperatura.

Fórmula para calor latente

A fórmula para calcular o calor latente é:

        Q = mL

Onde:

  • Q é a energia térmica absorvida ou liberada (em joules, J)
  • m é a massa da substância (em quilogramas)
  • L é o calor latente específico (em joules por quilograma, J/kg)

Exemplo: derretendo gelo

Suponha que você tenha 1 kg de gelo a 0°C e queira derretê-lo completamente na mesma temperatura para formar água. O calor latente específico de fusão do gelo é de cerca de 334.000 J/kg. O calor necessário para derreter o gelo é:

        Q = mL
Q = 1 kg * 334.000 J/kg
Q = 334.000 J

Portanto, 334.000 joules de energia são necessários para converter 1 quilograma de gelo a 0°C em água a 0°C.

Compreendendo o calor latente através de imagens

neve derretendo Água

No diagrama acima, à medida que o gelo recebe calor, ele começa a derreter em água a uma temperatura constante (mostrada pela linha tracejada). Mesmo que o calor continue sendo aplicado, a temperatura não aumenta até que a mudança de fase esteja completa.

Conclusão

Compreender a capacidade calorífica específica e o calor latente nos ajuda a explicar e prever como diferentes substâncias absorvem e liberam calor. Isso nos ajuda a entender as transformações de energia durante os processos de aquecimento e resfriamento e fornece informações sobre como a energia é conservada durante as mudanças de fase. Quer você esteja aquecendo uma panela de água ou observando o gelo derreter em um dia quente de verão, esses conceitos revelam a dança invisível do calor e da energia na vida cotidiana.


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Capacidade calorífica específica e calor latente

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