Síntese
Explicação do significado de energia térmica.
Palavras-chave
- Energia
- Temperatura
- Energia térmica
- Potência térmica
Objectivos de aprendizagem
A aprendizagem neste tópico envolve os seguintes objectivos:
- Compreender o conceito de energia térmica;
- Caracterizar a relação entre a energia térmica e a energia cinética à escala microscópica;
- Identificar a fórmula de cálculo da energia térmica.
Pré-requisitos
Os seguintes conhecimentos são essenciais para a compreensão deste tópico:
A energia térmica é a energia associada ao movimento microscópico aleatório das partículas que constituem um determinado meio.
Energia térmica
A energia térmica é proporcional à temperatura e corresponde à diferença entre a energia interna de um objecto a certa temperatura e a que ele teria à temperatura de zero absoluto.
No caso de partículas livres, a energia térmica consiste na energia cinética média das partículas.
A energia térmica é a energia associada ao movimento microscópico aleatório das partículas que constituem um determinado meio. Desta forma, significa que deveríamos conseguir relacionar a energia cinética com a temperatura, de alguma forma, pelo que iremos procurar essa relação.
Para um gás ideal, em que a energia potencial associada com as forças intermoleculares se assume nula, as únicas interacções existentes, nessa escala, são colisões perfeitamente elásticas entre as moléculas. Se ignorarmos a energia potencial atómica e nuclear, a energia interna reduz-se à energia cinética do conjunto das moléculas:
(1)
em que N é o número de moléculas e é a energia cinética média por partícula.
Por exemplo, se considerarmos um gás monoatómico ideal, diz a Teoria cinética dos gases que
(2)
onde PV é o trabalho feito pelas forças de pressão, como poderemos perceber através da leitura dos "tópicos relacionados".
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