Termodinâmica I · Episódio 8
O iceberg que rouba calor sem esquentar
Calor latente e mudanças de fase
O caso

- Atlântico Norte, 14/04/1912, 23h40
- só 8,3% do gelo fora d'água (917 contra 1 000 )
- 1 t de gelo a 0 °C pede 334 MJ só para derreter
- 80 kg de água fervente até 0 °C: só 33,5 MJ
O caso

- Atlântico Norte, 14/04/1912, 23h40
- só 8,3% do gelo fora d'água (917 contra 1 000 )
- 1 t de gelo a 0 °C pede 334 MJ só para derreter
- 80 kg de água fervente até 0 °C: só 33,5 MJ
O caso

- Atlântico Norte, 14/04/1912, 23h40
- só 8,3% do gelo fora d'água (917 contra 1 000 )
- 1 t de gelo a 0 °C pede 334 MJ só para derreter
- 80 kg de água fervente até 0 °C: só 33,5 MJ
O caso

- Atlântico Norte, 14/04/1912, 23h40
- só 8,3% do gelo fora d'água (917 contra 1 000 )
- 1 t de gelo a 0 °C pede 334 MJ só para derreter
- 80 kg de água fervente até 0 °C: só 33,5 MJ
Pergunta do episódio
Para onde vai o calor que entra no gelo sem mexer no termômetro?
Conceito 1 — Calor latente

- latente: "escondido": termômetro não acusa
- em J/kg ou cal/g
- fase muda, temperatura constante
Exemplo resolvido — a tonelada de gelo
1 000 kg de gelo a 0 °C viram água a 0 °C;
- isto é, 334 MJ, recebidos
Exemplo resolvido — a tonelada de gelo
1 000 kg de gelo a 0 °C viram água a 0 °C;
- isto é, 334 MJ, recebidos
Exemplo resolvido — a tonelada de gelo
1 000 kg de gelo a 0 °C viram água a 0 °C;
- isto é, 334 MJ, recebidos
Conceito 2 — Os dois pedágios da água

- fusão a 0 °C: 334 kJ/kg, ou 80 cal/g
- vaporização a 100 °C: 2 256 kJ/kg, ou 540 cal/g
- ida: positivo · volta: negativo, mesmo
Conceito 2 — Os dois pedágios da água

- fusão a 0 °C: 334 kJ/kg, ou 80 cal/g
- vaporização a 100 °C: 2 256 kJ/kg, ou 540 cal/g
- ida: positivo · volta: negativo, mesmo
Conceito 2 — Os dois pedágios da água

- fusão a 0 °C: 334 kJ/kg, ou 80 cal/g
- vaporização a 100 °C: 2 256 kJ/kg, ou 540 cal/g
- ida: positivo · volta: negativo, mesmo
Exemplo resolvido — chuveiro fervendo 1 kg
Chuveiro de 5 500 W, 1 kg de água já a 100 °C, tudo vira vapor
- cerca de 6,8 min
Exemplo resolvido — chuveiro fervendo 1 kg
Chuveiro de 5 500 W, 1 kg de água já a 100 °C, tudo vira vapor
- cerca de 6,8 min
Exemplo resolvido — chuveiro fervendo 1 kg
Chuveiro de 5 500 W, 1 kg de água já a 100 °C, tudo vira vapor
- cerca de 6,8 min
Conceito 3 — Curva de aquecimento

- rampa: calor sensível · inclinação
- patamar: troca de fase · comprimento
- patamar baixo: fusão · patamar alto: ebulição
Conceito 3 — Curva de aquecimento

- rampa: calor sensível · inclinação
- patamar: troca de fase · comprimento
- patamar baixo: fusão · patamar alto: ebulição
Conceito 3 — Curva de aquecimento

- rampa: calor sensível · inclinação
- patamar: troca de fase · comprimento
- patamar baixo: fusão · patamar alto: ebulição
Exemplo resolvido — L lido no gráfico
100 g de substância; primeiro patamar dura 8 000 cal
- fusão
Exemplo resolvido — L lido no gráfico
100 g de substância; primeiro patamar dura 8 000 cal
- fusão
Exemplo resolvido — L lido no gráfico
100 g de substância; primeiro patamar dura 8 000 cal
- fusão
Conceito 4 — O gelo como ralo de calor

- gelo não "faz frio": recebe calor sem esquentar
- isopor: cada grama derretido puxa 80 cal
- sinal antes da conta: quem cede tem
Conceito 4 — O gelo como ralo de calor

- gelo não "faz frio": recebe calor sem esquentar
- isopor: cada grama derretido puxa 80 cal
- sinal antes da conta: quem cede tem
Conceito 4 — O gelo como ralo de calor

- gelo não "faz frio": recebe calor sem esquentar
- isopor: cada grama derretido puxa 80 cal
- sinal antes da conta: quem cede tem
Exemplo resolvido — a água fervente
80 kg de água esfriam de 100 °C a 0 °C;
- isto é, −33,5 MJ · o gelo leva 10 vezes isso
Exemplo resolvido — a água fervente
80 kg de água esfriam de 100 °C a 0 °C;
- isto é, −33,5 MJ · o gelo leva 10 vezes isso
Exemplo resolvido — a água fervente
80 kg de água esfriam de 100 °C a 0 °C;
- isto é, −33,5 MJ · o gelo leva 10 vezes isso
Conceito 5 — Sensível + latente

- uma parcela por trecho da curva
- rampa: (c da fase) · patamar:
- desenhar a curva antes de somar
Conceito 5 — Sensível + latente

- uma parcela por trecho da curva
- rampa: (c da fase) · patamar:
- desenhar a curva antes de somar
Conceito 5 — Sensível + latente

- uma parcela por trecho da curva
- rampa: (c da fase) · patamar:
- desenhar a curva antes de somar
Exemplo resolvido — do gelo ao vapor (1/2)
1 kg de gelo a −10 °C até vapor a 100 °C · gelo esquenta e derrete
Exemplo resolvido — do gelo ao vapor (1/2)
1 kg de gelo a −10 °C até vapor a 100 °C · gelo esquenta e derrete
Exemplo resolvido — do gelo ao vapor (1/2)
1 kg de gelo a −10 °C até vapor a 100 °C · gelo esquenta e derrete
Exemplo resolvido — do gelo ao vapor (2/2)
Água esquenta de 0 a 100 °C e vira vapor
- soma das quatro:
- 74% é vapor
Exemplo resolvido — do gelo ao vapor (2/2)
Água esquenta de 0 a 100 °C e vira vapor
- soma das quatro:
- 74% é vapor
Exemplo resolvido — do gelo ao vapor (2/2)
Água esquenta de 0 a 100 °C e vira vapor
- soma das quatro:
- 74% é vapor
Conceito 6 — Temperatura não é energia

- suor que evapora leva cerca de 540 cal/g da pele
- temperatura: sentido do fluxo · energia: quanto flui
- iceberg a 0 °C > xícara a 90 °C em energia
Conceito 6 — Temperatura não é energia

- suor que evapora leva cerca de 540 cal/g da pele
- temperatura: sentido do fluxo · energia: quanto flui
- iceberg a 0 °C > xícara a 90 °C em energia
Conceito 6 — Temperatura não é energia

- suor que evapora leva cerca de 540 cal/g da pele
- temperatura: sentido do fluxo · energia: quanto flui
- iceberg a 0 °C > xícara a 90 °C em energia
Exemplo resolvido — a xícara de café
200 g de café a 90 °C esfriam até 0 °C;
- 334 MJ do gelo: cerca de 4 450 xícaras
Exemplo resolvido — a xícara de café
200 g de café a 90 °C esfriam até 0 °C;
- 334 MJ do gelo: cerca de 4 450 xícaras
Exemplo resolvido — a xícara de café
200 g de café a 90 °C esfriam até 0 °C;
- 334 MJ do gelo: cerca de 4 450 xícaras
Radar ENEM

- ✗ no patamar a temperatura sobe devagar
- ✗ esquecer a rampa do gelo ou a fusão
- ✗ misturar kg com cal/g (erro de mil)
- ✗ 8 000 cal como resposta (não dividiu por m)
- ✓ patamar: duas fases juntas, T constante
Radar ENEM

- ✗ no patamar a temperatura sobe devagar
- ✗ esquecer a rampa do gelo ou a fusão
- ✗ misturar kg com cal/g (erro de mil)
- ✗ 8 000 cal como resposta (não dividiu por m)
- ✓ patamar: duas fases juntas, T constante
Radar ENEM

- ✗ no patamar a temperatura sobe devagar
- ✗ esquecer a rampa do gelo ou a fusão
- ✗ misturar kg com cal/g (erro de mil)
- ✗ 8 000 cal como resposta (não dividiu por m)
- ✓ patamar: duas fases juntas, T constante
Radar ENEM

- ✗ no patamar a temperatura sobe devagar
- ✗ esquecer a rampa do gelo ou a fusão
- ✗ misturar kg com cal/g (erro de mil)
- ✗ 8 000 cal como resposta (não dividiu por m)
- ✓ patamar: duas fases juntas, T constante
Radar ENEM

- ✗ no patamar a temperatura sobe devagar
- ✗ esquecer a rampa do gelo ou a fusão
- ✗ misturar kg com cal/g (erro de mil)
- ✗ 8 000 cal como resposta (não dividiu por m)
- ✓ patamar: duas fases juntas, T constante
Resumo em cinco peças

- : fase muda, T fica
- água: 80 e 540 cal/g
- rampa sensível · patamar latente
- somar parcela por trecho
- temperatura não mede energia
Resumo em cinco peças

- : fase muda, T fica
- água: 80 e 540 cal/g
- rampa sensível · patamar latente
- somar parcela por trecho
- temperatura não mede energia
Resumo em cinco peças

- : fase muda, T fica
- água: 80 e 540 cal/g
- rampa sensível · patamar latente
- somar parcela por trecho
- temperatura não mede energia
Resumo em cinco peças

- : fase muda, T fica
- água: 80 e 540 cal/g
- rampa sensível · patamar latente
- somar parcela por trecho
- temperatura não mede energia
Resumo em cinco peças

- : fase muda, T fica
- água: 80 e 540 cal/g
- rampa sensível · patamar latente
- somar parcela por trecho
- temperatura não mede energia
Treine no jogo

QR do jogo → https://professorcanario.com.br/t1/c8/lista
Canarinho · lista do Episódio 8
Depois da aula: o combo deste episódio
Livro da minissérie

Com QR em cada capítulo, que leva ao vídeo e à lista daquele tema.

