Variáveis de Estado

Para podermos conhecer o estado físico de um sistema mecânico é necessário determinar a posição e a velocidade de cada ponto material do sistema. Para que isto seja possível é preciso compreender e quantificar as variáveis de estado físico e aplicá-las à equação de estado.

Algumas das variáveis de estado de um sistema são:

• Pressão (P),
• Temperatura (T),
• Volume (V),
• Entalpia (H),
• Energia interna (U),
• Energia livre de Gibbs (G),
• Entropia (S),
• Energia livre de Helmholtz (A),

Nos sistemas termodinâmicos há uma quantidade arbitrária de matéria cujas propriedades podem ser descritas unicamente e de forma completa especificando-se certos parâmetros macroscópicos como a Temperatura (T), a Pressão (P) e o Volume (V).

TEMPERATURA

A Temperatura é um parâmetro físico ( variável termodinâmica) vulgarmente associado às sensações de frio e calor que sentimos. Porém,  trata-se de uma grandeza física que mensura a energia cinética média e o grau de liberdade de cada partícula em um sistema em equilíbrio térmico.

Principais Escalas de Temperatura

A temperatura tem papel importante na determinação das velocidades em que ocorrem as reações químicas e um bom exemplo disto está na manutenção da temperatura corporal em 36,7 °C, onde temperaturas mais altas ou ligeiramente mais baixas  podem causar reações prejudiciais com sérias conseqüências ao organismo.

Unidade Kelvin e Celcius

A unidade básica de temperatura (símbolo: T) no Sistema Internacional de Unidades (SI) é o kelvin (K). Tanto o kelvin quanto o grau Celsius (°C) são definidos, por meio de um acordo internacional, por dois pontos: o zero absoluto e o ponto triplo da água (considerando a proporção de isótopos encontrada nas águas oceânicas.

- Define-se por zero absoluto a temperatura em kelvin onde toda a energia cinética das partículas cessa, ou seja, as partículas ficam imóveis.

  

Curiosidades – Mas que calor!

A maior temperatura do Sol está no seu núcleo 15.000.000 ºC

A maior temperatura já obtida artificialmente foi de 4 trilhões de graus Celsius, por meio de um acelerador de partículas, suficiente para desintegrar totalmente a matéria.

PRESSÃO

Inicialmente entende-se como a pressão exercida pela atmosfera num determinado ponto. Trata-se da força por unidade de área exercida pelo ar contra uma superfície. Se esta força aumentar em um determinado ponto, conseqüentemente, a pressão também aumentará e vice-versa.

Unidades (atm) (kPa)

São várias as unidades utilizadas: polegada ou milímetros de mercúrio (mmHg), quilopascal (kPa), atmosfera (atm), milibar (mbar) e hectopascal (hPa), sendo que as três últimas, são as mais utilizadas no meio científico.

Curiosidade -  Vai chover hoje?

Os Laboratórios de Atmosfera utilizam-se destas informações para prever o temp

As altas pressões resultam da descida do ar frio e a rotação do planeta faz o ar, ao descer, circular. Quando o ar quente sobe trocando de lugar com o ar frio, cria uma zona de baixa pressão que, em geral, significa mau tempo. Isto porque à medida que o ar quente sobe, arrefece, o seu vapor de água se transforma em nuvens podendo produzir chuva, neve ou tempestade. Ao nível do solo, o ar que se desloca para substituir o ar quente em elevação, dá origem aos ventos.

VOLUME

O volume de um corpo ou de uma substância é igual a quantidade de espaço ocupado por esse corpo ou substância.

 

Unidades (litro)

Sua unidade no (SI) é o metro cúbico (m3) podendo ser definida pelas três dimensões. Contudo, não é considerada uma unidade fundamental do SI, onde: V = T x L x A

 V = volume, T= comprimento, L = largura, A= altura

A unidade mais comum utilizada é o litro (L).

  

Curiosidade – Tá cheio, tá vazio!

O volume de um gás sofre alteração de acordo com as mudanças de temperatura e pressão exercidas sobre o sistema. Em dias mais frios, os pneus dos automóveis costumam parecer mais vazios, enquanto no asfalto quente o ar dos pneus sofre expansão podendo inclusive causar a explosão do pneu.