Fundamentos de Física 9ª Edição Vol 2 - Halliday 2 ED 9 (em cores)

CAPÍTULO
'
/\
1039 --Universo logo após
o big bang
-- 10 8 Maior temperatura
obtida em laboratório
--Centro do Sol
10 6
i2' 10 .1
i
a 102
~
_/ Superfície do Sol
~ Fusão do tungstênio
Congelamento da água
[ Temperatura atual
E 10º do universo
~ Ebulição do hélio 3
10- 2
10-9 Menor tc1nperatura
obtida em laboratório
Figura 18-1 Algu1nas
temperaturas na escala Kelvin. A
temperatura T == O corresponde a
I o-" e não pode ser plotada nesta
escala logarítn1ica.
-
O QUE É FÍSICA?
Um dos principais ramos da física e da engenharia é a tenno~âmica, o
estudo das leis que regem a relação entre calor e outras form~s ~e e~erg1a. U1;1 _dos
conceitos centrais da termodinâmica é o de temperatura, que sera d1~cut1do na proXlIIla
seção. Desde a infância, temos um conhecimento prá~co dos con~e1tos de tem~eratura
e energia ténnica. Sabemos, por exemplo, que é preciso tomar cwdado c?m al1mentos
e objetos quentes e que a carne e o peixe devem ser guardados na geladeira. Sabemos,
também, que a temperatura no interior de uma casa e de um automóvel deve ser mantida
dentro de certos limites e que devemos nos proteger do frio e calor excessivos.
Os exemplos de aplicação da termodinâmica na ciência e na tecnologia são mu- . ,
meros. Os engenheiros de automóveis se preocupam com o superaquecimento dos
motores, especialmente no caso dos carros de corrida. Os engenheiros de alimentos
estudam o aquecimento de alimentos, como o de pizzas em fomos de micro-ondas,
e o resfriamento, como no caso dos alimentos congelados. Os meteorologistas analisam
a transferência de energia térmica nos eventos associados ao fenômeno El
Niõo e a~ ~quec~m~~to global. Os engenheiros agrônomos investigam a influência
das cond1çoes cl1maticas sobre a agricultura. Os engenheiros biomédicos estão interes~ados
: m s_aber se_a medida da temperatura de um paciente permite distinguir
uma 1nfecçao v1ral benigna de um tumor canceroso. -
O ponto de partida de nossa discussão da termodin" · é ·t de tem·
peratura. am1ca o conce1 o
18-2 Temperatura \
A temperatura é uma das sete grandez .
temperatura na escala Kelvin . ~s fundamentais do SI. Os físicos medem ª
. . , CUJa unidade é O k z · (K) · um
lnrute superior para a teinperatura d ~ v1n . Embora não exista
peratura limite é to1nada como e um corpo, existe um li1nite inferior: essa tem·
. o zero da escala K I · ra
ambiente está em torno de 290 k 1
. ' e v1n de temperatura. A te1nperatu '
em kelvins de alguns cornos estd e vdins (290 K). A Fig. 18-1 111ostra a te1nperatura
t'
Quando o universo com u a h os pelo s
f'
1s1cos.
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, eçou, á 13 7 bºll - J·
ordem de 10 3 1
> K. Ao se expanct·. . ' 10 es de a11os, sua te1nperatura era ª
a . d ir, o universo f . 'd. t?
proxnna amente 3 K Aqu 1· .,., es r1ou e l1oie a tempe 1·atura n1e ª
. . · na 1 e11·a a t . , J < • 1
•
inos nas v1z1nhanças de u1na estreI S e1~pe! atura e un1 pouco maior porque vive
(ou inelhor, não existiríamos). ª· e 11 ' 10 1 osse o Sol, tan1bé1n estaría111os a ·~ J\.
1