terça-feira, 5 de junho de 2007

Trabalho, calor, potência e radiação


Trabalho é a força que provoca o deslocamento num corpo. Este não pode ser perpendicular ao deslocamento da força exercida. Este é a energia transferida entre sistemas mecânicos ou a energia transformada de uma forma em outra forma.
A unidade de trabalho é o joule. Um joule é o trabalho realizado pela força constante de um newton quando se desloca o ponto de aplicação de um metro na direcção e sentido da força.

W = F * ∆x * cos α

Casos particulares:
Força e deslocamento têm a mesma direcção e o mesmo sentido. (ângulo 0º)

W = F * * cos 0 n F * ∆x

Força e deslocamento têm a mesma direcção e sentidos opostos. (ângulo 180º)

W = F * ∆x * cos α n F * (-∆x)

Força e o deslocamento são perpendiculares

W = F * ∆x * cos α n 0

Calor é a transferência de energia entre corpos que estão a temperaturas diferentes. Este passa do corpo mais quente para o corpo mais frio, até que ambos os corpos estejam à mesma temperatura. Este depende da massa do corpo, da variação da temperatura e da capacidade térmica mássica de um corpo. É uma energia em transito. Posso também defini-lo como energia interna transferida entre sistemas a diferentes temperaturas.
Um sistema considera-se quente se tiver temperaturas superiores à das suas vizinhanças.
A quantidade de calor é directamente proporcional à massa da substância que se aquece (ou arrefece), ou seja, quanto maior é a massa do corpo, maior é a quantidade de calor que se fornece.
Um corpo não tem calor, tem energia interna. O calor apenas existe quando um corpo transfere energia interna para outro a temperatura inferior. Há calor enquanto se mantiver a diferença de temperatura entre os corpos ou sistemas.
As quantidades de calor são directamente proporcionais às variações de temperatura
As quantidades de calor fornecidas ou cedidas por um corpo são directamente proporcionais à sua massa e à variação de temperatura.

Q = c * m * ∆Θ

Potência é a rapidez com que uma força realiza trabalho ou com que ocorre uma transformação de energia.

P = ∆E / ∆t

P = W / ∆t

P = U * I

∆t = tf – ti

Um quilowatt-hora é a energia transformada ou transferida, durante uma hora, por uma máquina com a potência de um quilowatt.

A energia dos fotões relaciona-se com a sua frequência. A energia da radiação é directamente proporcional à frequência dos fotões que constituem essa radiação. O comprimento de onda da radiação electromagnética é inversamente proporcional à energia dos fotões correspondentes.

Vluz = comprimento de onda * frequência

Como identificar as transferências de energia?
Quando actuam forças que deslocam os pontos de aplicação ( execpto os casos de a direcção da força e do deslocamento fazerem ângulos de 90º e 270º), dizemos que estamos perante um trabalho.
Se a energia transitar entre corpos a diferentes temperaturas, dizemos que estamos presente de calor.
Quando temos algo associado à natureza electromagnética da matéria, estamos presentes da radiação.

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