Categoria: Físico-química

Vejamos o seguinte vídeo:

As máquinas térmicas são aquelas que recebem energia em forma de calor, melhor dizendo, que operam em ocasiões em que existe uma diferença de temperatura (existindo uma fonte quente e uma fonte fria). Estas máquinas não podem contrariar as leis da termodinâmica, alias… nada pode, que diz que não podemos tranformar toda a energia(calor) em trabalho, logo parte deste calor é transferido para uma fonte de menor temperatura.

No vídeo, a fonte quente é representada pela lâmpada, que cede parte do calor que gera para as borrachas. Isso faz com que as borrachas se comprimam, deslocando o centro de massa para o lado contrário à lâmpada. O restante da energia(calor) flui da fonte quente para uma fonte fria(ar), gerando trabalho.

Além da máquina apresentada no video, podemos citar como exemplo carros movidos a vapor, nos quais temos uma caldeira que gera calor, parte desse calor é conduzido até um pistão que faz com que o carro se movimente, e o restante do calor e direcionado espontâneamente para uma fonte fria.

Para calcular o trabalho realizado por uma máquina térmica usamos a diferença de calor entre as fontes, como na equação seguinte:
W=Q1-Q2

Estas máquinas oferecem um rendimento, que é definido como sendo a razão entre o trabalho que a máquina fornece, W, e a energia sob a forma de calor proveniente da fonte quente, Qq, e sem o qual ela não poderia funcionar. No vídeo, a máquina apresentada possui um baixo rendimento, devido a grande perda de energia para o meio (e uma baixa diferença de temperatura entre as fontes).

Sempre se procura alcançar um rendimento máximo para essas máquinas, porém uma máquina com 100% de rendimento jamais será criada, pois essa violaria a 2ª lei da termodinâmica.

Este texto foi escrito por Cleber Klasener, como parte de um trabalho da disciplina de Físico-química I.

O dióxido de carbono (CO2) é uma molécula muito interessante, e no vídeo abaixo explicam um pouco sobre as fases (sólido, líquido e gás) do CO2, mostrando como este pode passar direto da fase sólida (gelo seco) para a fase gás, sem passar por uma fusão, no que é conhecido como sublimação.

Esta é a primeira parte do vídeo. Em breve estará disponível a tradução para a segunda parte.
(com legendas em português)

E simples fazer com que um balão entre em uma garrafa.
Basta colocar um pouco de água quente dentro de uma garrafa, agitar e derramar a água quente também sobre a garrafa, para aquecer bem o recipiente. Após isto, encaixe um balão na boca da garrafa e passe água fria por fora do recipiente.
O resultado será este:

Isto ocorre porque a água quente causou uma expansão do ar dentro da garrafa, forçando a saída de um pouco pelo gargalo. O resfriamento causou uma diminuição do volume e uma queda da pressão dentro da garrafa. Desta forma a pressão atmosférica fez sua parte empurrando o balão para dentro do gargalo.

Texto com contribuição de Dison Franco.

Fonte

Neste vídeo o professor demonstra a equação de Clausius-Clapeyron, e suas correlações.
No início ele comete um erro com a inclinação da fronteira entre o sólido e líquido para o diagrama de fases da água, mas logo após corrige o erro.
A aula é encerrada com a ´Regra das fases de Gibbs´.
Aula 19
(em inglês, sem legendas)

Para montar este experimento você vai precisar de:
– Frasco pequeno com tampa
– Martelo e prego (para furar a tampa)
– Canudinho
– Cola (ou outro material para vedar o espaço entre o canudinho e a tampa)
– Água com corante (para facilitar a visualização)

A ideia é simples. Basta colocar um pouco de água dentro do frasco e fechar. Após isto envolva o frasco com as mãos. Se as suas mãos estiverem quentes o ar dentro do frasco vai se expandir um pouco empurrando a água pelo canudinho. Lembre que o canudinho deve estar com a ponta inferior dentro da água que está no frasco.

Este fenômeno pode ser explicado pela equação de clapeyron (gás ideal). PV=nRT
Existe portanto uma proporcionalidade da temperatura com a pressão e volume.

Fonte:
http://fq-experimentos.blogspot.com/2008/04/calor-humano.html

Material obtido com a contribuição de Dison Franco.

Veja também:
Composição humana

Se você estiver em casa, sem energia elétrica e sem fósforos, e precisar cozinhar algo rapidamente em seu fogão. Como faria para acender a chama?
Talvez esfregando alguns gravetos, como nos filmes? Não funciona com tanta facilidade como parece.
Um químico poderia lembrar que uma lã de aço pode queimar ao entrar em contato com uma pilha simples (pilhas de 9V são mais fáceis de usar neste caso). Mas seria necessário lã de aço e uma pilha (ou bateria), e se você for um solteiro que mora sozinho, terá dificuldade de encontrar esses materiais em casa! 🙂

Uma solução é utilizar um pistão de fogo. Este aparato é composto de um pequeno cilindro fechado em uma extremidade e um pistão com um pequeno espaço oco na ponta. Dentro da ponta oca do pistão é necessário colocar uma pequena quantidade de algodão ou de material que fácil combustão, como musgo bem seco.
Ao se pressionar com muita rapidez o pistão, o ar dentro se aquece rapidamente. Este efeito ocorre por causa da compressão adiabática, no qual o gás aquece ao ser comprimido com rapidez.
Este é um processo semelhante ao que ocorre em um motor a Diesel, no qual não existe a faísca durante ciclo e a ignição do combustível ocorre pelo calor obtido na compressão da mistura ar-combustível.

Veja o funcionamento no vídeo abaixo:

Pistão de fogo para ser utilizado em acampamento.

Fonte: Gray Matter

Texto escrito por Prof. Dr. Luís Roberto Brudna Holzle ( [email protected] ) – Universidade Federal do Pampa – Bagé.