O Calor e a Temperatura

O que é a Temperatura?

É a medida do grau de agitação das partículas. É medida em Cº (Kelvin, no sistema internacional) com um termómetro. Está relacionada com a energia cinética média dos corpúsculos que constituem o corpo. Quanto maior for a energia cinética média das partículas, maior a temperatura do corpo.

O que é o calor? 

É a energia em movimento que só existe enquanto existir uma diferença de temperatura entre os corpos. Atingido o equilíbrio térmico, deixa de existir energia em movimento.  É medido em Joule (J) e pode ser calculada.

Equilíbrio Térmico- Quando os dois corpos em contacto têm a mesma temperatura.

Conclusão

Enquanto a temperatura é uma propriedade dos corpos, o calor é uma medida de transferência de energia entre corpos.

Transferência de calor

 

 

 

                         

                         Energia

 

 

 

 O que é?

É uma grandeza física de difícil definição. Não é substância, não é força, não é causa dos fenómenos. Está associada a materiais e situações de ação. Pode transferir-se entre corpos. Pode classificar-se de acordo com as suas manifestações.


 Manifestações de energia

Energia elétrica associada a uma corrente elétrica

 

Energia térmica associada ao aquecimento dos corpos

Energia mecânica associada ao movimento

Energia luminosa associada à radiação visível, a luz

A energia radiante associada às diferentes radiações

Energia química relacionada com o conteúdo energético das substâncias

Energia sonora associada à produção de sons

 Fontes de energia

Fontes de energia Primárias- são recursos naturais que podem ser utilizados como fonte de energia.
 
Exemplos: combustíveis fósseis, água, vento, radiação solar e urânio.

As fontes de energia primárias podem ser classificadas:

• Fontes não-renováveis- demoram centenas de milhares de anos a formar-se e esgotam-se à medida que vão sendo utilizadas, são por isso consideradas limitadas.

 Exemplos: Energia nuclear (combustíveis nucleares) como o urânio e o plutónio
                  Energia dos combustíveis fósseis como o petróleo bruto (crude), carvão e gás natural

•  Fontes renováveis- estão em contínua renovação, podendo ser utilizadas de forma ilimitada.
  
  

  

  energia geotérmica (calor interno da terra)

  

  energia hídrica (água dos rios)

  

  energia solar (sol)

  

  energia eólica (vento)

  
  

  

  • energia do biogás (gás natural)

  

  energia das ondas e das marés (água dos mares e oceanos)

  

  energia da biomassa (lenha)

 Fontes de energia Secundárias- obtidas através das fontes primárias


 Exemplos: energia elétrica (eletricidade), butano e protano (gases provenientes da destilação do petróleo), gasolina e gasóleo







Quais são as formas fundamentais de energia?

• Energia Potencial- energia que se encontra armazenada dos corpos e pode ser utilizada. Pode ser dividida.
• Energia Potencial Química- quando ocorrem reações químicas havendo libertação de energia. Exemplos: 

Alimentos

Botijas de gás

• Energia Potencial Elástica- Exemplos:

mola

elástico

•  Energia Potencial Gravítica- qualquer corpo que se encontre afastado da superfície terrestre possui esta energia.

                    Epg = m x g x h
                 
                    m- massa do corpo (kg)

                    g- constante gravítica g = 9,8 m/S²

                           ^{h- altura (m)}

                           ^{p- m x g}

                   A energia potencial gravítica aumenta com o aumento da massa do corpo e com a altura a que  este se encontra da superfície da terra.

• Energia Cinética- é a energia associada ao movimento dos corpos

          Ec = 1/2 x m x V²

          m- massa (kg)

          v- velocidade do corpo (m/s)

         A energia cinética que um corpo possui é tanto maior quanto maior for a sua massa e a velocidade a que esse corpo se desloca.







O que são tranferências e transformações de energia?

As transferências de energia ocorrem sempre que a energia passa de um sistema para o outro.

Uma transferência de energia, ocorre de um sistema- a fonte- para outro- o recetor.

As transformações de energia ocorrem sempre que num sistema há conversão de uma forma de energia noutra.

Princípio da Conservação de Energia- A energia não se cria nem se destrói
                                                             - A energia transforma-se e transfere-se

 

 Velocidade das Reações Químicas

 

 

 

 

O que é?

É caracterizada pela rapidez com que os reagentes se consomem e os produtos de reação se formam. Depende da natureza dos reagentes e das condições em que é realizada.

Podem ser muito rápidas ou lentas:

 

Reação lenta

Reação rápida

  

Como se sabe a velocidade de uma reação química?

Pode medir-se:

• A quantidade de reagentes que se consomem num dado intervalo de tempo;

• A quantidade de produtos de reação que se formam num dado intervalo de tempo

Exemplo: produto de reação= gás. Mede-se o seu volume ao longo do tempo.

              10 cm³ por minuto= V.R= 10 cm³/min

Algumas reações são detetadas através da alteração de cor do sistema reacional.

Velocidade média de reação= (volume final- volume inicial) / intervalo de tempo

Como se pode influenciar a velocidade de uma reação química?

Quanto mais concentrados os detergentes, mais eficazes

 a) Concentração dos reagentes- modo de expressar a quantidade de soluto dissolvido num determinado volume de solvente.
  
 Maior concentração = Maior velocidade da reação










b) Estado de divisão dos reagentes sólidos ou superfície de contacto dos reagentes sólidos- quanto mais dividido se encontra um reagente sólido, maior é a sua superfície de contacto com o exterior e mais facilmente reage. Há mais possibilidade de choques eficazes.

 Maior estado de divisão = Maior superfície de contacto = Maior velocidade da reação 

 
Combustão de serradura é mais rápida que a dos blocos de madeira

c) Temperatura

Maior temperatura = Maior velocidade da reação 

A carne apodrece mais rapidamente se estiver fora do frigorífico              

d) Luz- às vezes a luz não é essencial mas permite acelerar as reações químicas (ex: deteorização de óleos alimentares), outras vezes é essencial (ex: Fotossíntese)

Aumenta a velocidade de algumas reações quimicas 

Quando a Luz não é essencial, permita apenas acelerar

Quando a Luz é essencial

 O que são catalisadores...

São substâncias que interferem na velocidade das reações químicas, mas não se consomem. A quantidade de catalisador no início ou no fim da reação é igual (pode ser utilizado novamente).
São específicos para cada reação química.

• Catalisadores positivos ou Catalisadores- aceleram a reação química (aumentam a velocidade da reação)

•  Catalisadores negativos ou Inibidores- retardam a reação química (diminuem a velocidade da reação)

 ... E o que são Enzimas?

As Enzimas ou Catalisadores Biológicos são substâncias que existem nos seres vivos e que interferem na velocidade da reação química. Tem também aplicação tecnológica.