Desde tempos imemoriais, a humanidade tem tentado explicar logicamente vários fenômenos elétricos, exemplos dos quais observou na natureza. Assim, nos tempos antigos, o relâmpago era considerado um sinal seguro da ira dos deuses, os marinheiros medievais tremiam de alegria diante das fogueiras de Santo Elmo e nossos contemporâneos têm muito medo de encontrar raios esféricos.
Todos estes são fenômenos elétricos. Na natureza, tudo, até você e eu, carrega dentro de si. Se objetos com grandes cargas de diferentes polaridades se aproximam, ocorre uma interação física, cujo resultado visível é um fluxo de plasma frio colorido, geralmente amarelo ou roxo, entre eles. Seu fluxo pára assim que as cargas em ambos os corpos estão equilibradas.
O fenômeno elétrico mais comum na natureza são os relâmpagos. A cada segundo, centenas deles atingem a superfície da Terra. Os relâmpagos geralmente atingem objetos altos isolados, pois, de acordo com as leis físicas, a transferência de uma carga forte requer a distância mais curta entre uma nuvem de tempestade e a superfície da Terra. Para proteger as edificações da queda de raios, seus proprietários instalam pára-raios nos telhados, que são estruturas metálicas altas e aterradas que, ao serem atingidas por um raio, permitem que toda a descarga seja descarregada no solo.
Outro fenômeno elétrico, cuja natureza permaneceu obscura por muito tempo. Principalmente os marinheiros lidavam com ele. As luzes se manifestaram da seguinte forma: quando um navio foi pego por uma tempestade, o topo de seus mastros começou a arder com chamas brilhantes. A explicação para o fenômeno acabou sendo muito simples - o papel fundamental foi desempenhado pela alta tensão do campo eletromagnético, que é observada todas as vezes antes do início de uma tempestade. Mas não são apenas os marinheiros que sabem lidar com as luzes. Pilotos de grandes aviões também experimentaram esse fenômeno ao voar através de nuvens de cinzas lançadas ao céu por erupções vulcânicas. Os incêndios surgem da fricção das partículas de cinzas contra a pele.
Tanto o raio quanto o fogo de Santo Elmo são fenômenos elétricos que muitos viram, mas nem todos foram capazes de encontrá-los. Sua natureza não foi totalmente estudada. Normalmente, testemunhas oculares descrevem o relâmpago como uma formação esférica luminosa e brilhante, movendo-se caoticamente no espaço. Há três anos, foi apresentada uma teoria que lançava dúvidas sobre a realidade da sua existência. Se anteriormente se acreditava que vários relâmpagos eram fenômenos elétricos, então a teoria sugeria que eles nada mais eram do que alucinações.
Há outro fenômeno de natureza eletromagnética - a aurora boreal. Surge devido à influência do vento solar na parte superior Aurora boreal parecem flashes de uma variedade de cores e são registrados, via de regra, em latitudes bastante elevadas. É claro que há exceções - se for alto o suficiente, os residentes de latitudes temperadas também poderão ver as luzes no céu.
Os fenômenos elétricos são bastante objeto interessante pesquisas para físicos de todo o planeta, já que a maioria delas exige justificativa detalhada e estudo sério.
A vida humana está intimamente ligada fenômenos térmicos. Ele encontra suas manifestações com a mesma frequência que as mecânicas. Esse - aquecimento ou resfriamento corpos, a dependência de suas propriedades em temperatura, mudança nos estados de agregação substâncias, etc. Portanto, desde os tempos antigos, a humanidade tem tentado entender o “segredo” fenômenos térmicos, explique sua natureza, use-os na vida cotidiana. De acordo com mito grego antigo, Prometeu foi acorrentado a uma rocha e condenado ao sofrimento eterno por roubar o fogo do Olimpo e entregá-lo às pessoas.
Fenômenos e processos térmicos associada à transferência e transformação de energia, provocando uma mudança na temperatura dos corpos ou a transição de uma substância de um estado de agregação para outro.
Aconteceu que natureza dos fenômenos térmicosé explicado na física de duas maneiras, complementando-se mutuamente. Uma das formas é a chamada abordagem termodinâmica, que se baseia na generalização da experiência secular de observação da ocorrência de fenômenos e processos térmicos e na formulação de princípios gerais de sua ocorrência. A abordagem termodinâmica considera o calor do ponto de vista das propriedades macroscópicas da matéria- pressão, temperatura, volume, densidade, etc. É uma forma descritiva de estudar os fenômenos térmicos, pois não recorre ao esclarecimento da essência do movimento térmico. Outra forma é a teoria cinética molecular da matéria.
Termodinâmica é uma teoria do calor que explica a natureza dos fenômenos térmicos sem levar em conta a estrutura molecular da matéria.Matéria do site
Na história da física, o desenvolvimento de ideias sobre a natureza do calor ocorreu em constante confronto entre adeptos termodinâmico E abordagens cinéticas moleculares para uma explicação fenômenos térmicos. O primeiro argumentou as vantagens da termodinâmica pela relativa simplicidade na descrição de fenômenos e processos térmicos, especialmente nos cálculos de dispositivos técnicos que realizam trabalhos mecânicos utilizando calor.
Leis da termodinâmica mais fácil do que a teoria cinética molecular explica fenômenos e processos térmicos, no entanto, eles exigem determinação experimental de quantidades individuais (por exemplo, capacidade térmica)
Nesta página há material sobre os seguintes temas:
Por que a termodinâmica é necessária na vida das pessoas comuns? exemplos de fenômenos
Mecânica brevemente
Explicações de movimentos térmicos de fenômenos térmicos com exemplos
Fenômenos térmicos nos mitos gregos antigos
Fenômenos térmicos da física na vida cotidiana
Dúvidas sobre este material:
Vejamos quais fenômenos térmicos podem ser observados em uma manhã de sábado no frio de setembro.
Assim, depois de acordar cedo e tomar banho, secamos os cabelos com um jato de ar quente e seco gerado por um secador elétrico ( evaporação).
Depois, para maior conforto, ligamos a lareira elétrica, que fornece calor adicional (radiação) no local da sala onde está instalada a nossa cadeira preferida. A convecção ocorre em uma sala quando o aquecimento está ligado. O ar quente de um radiador ou lareira sobe e o ar frio desce.
Sentamos nesta cadeira, cobertos com um cobertor fofo ( lei da condutividade térmica) e beba chocolate quente em uma caneca cujo material não conduz bem o calor ( novamente a lei da condutividade térmica). Usamos uma chaleira para aquecer a água.
Olhando em volta, tiramos as seguintes conclusões - a casa foi construída de acordo com as leis dos fenómenos térmicos, começando pela escolha dos materiais e terminando com a competente instalação de sistemas de fornecimento de calor e ventilação. Imagine se as janelas estivessem localizadas abaixo - sim, seria conveniente abri-las, mas seria muito difícil ventilar o ambiente. Os materiais para as paredes das casas são utilizados porosos, para que o ar proteja a casa das mudanças de temperatura.
E se olharmos para a cozinha, veremos muitos exemplos de fenómenos térmicos.
Em quase todos os processos tecnológicos de cozimento, é possível observar como ocorre a transferência de calor de um produto para outro, de um fogão ou forno para uma panela ou outro recipiente.
Todos os três tipos de transferência de calor participarão do processo de aquecimento: do fogo para o recipiente - radiação, através das paredes do recipiente para a água - condutividade térmica, e a própria água é aquecida por convecção.
Condutividade térmica: Utilização de substâncias com baixa condutividade térmica: caso haja necessidade de proteger o corpo do resfriamento ou aquecimento, utilizam-se substâncias com baixa condutividade térmica. Assim, para panelas e frigideiras, os cabos são feitos de plástico ou outra liga com baixa condutividade térmica. Frigideiras grossas e maciças de ferro fundido aquecem o fundo de maneira mais uniforme do que aquelas feitas de aço fino. As áreas do fundo das panelas de aço localizadas diretamente acima do fogo aquecem especialmente e os alimentos geralmente queimam nelas. É por isso que as donas de casa escolhem frigideiras com fundo grosso, geralmente de ferro fundido. É muito difícil beber chá quente em uma caneca de alumínio portátil, mas a cerâmica moderna dá conta dessa tarefa perfeitamente. Você também sabe que se colocar uma colher fria no chá quente, ele esquentará depois de um tempo. Neste caso, o chá cederá parte do seu calor não só para a colher, mas também para o ar circundante.
Convecção: A comida é preparada em fogões. Ar quente dos fogões, dos cozidos a comida sobe e a comida fria desce. Quando o ventilador funciona, também é observada convecção forçada.
Radiação. Todos os corpos irradiam energia: tanto os fortemente como os fracamente aquecidos. Corpos com superfície escura absorvem e emitem energia melhor do que corpos com superfície clara. Então, em um bule leve água quente dura mais Temperatura alta do que no escuro. Esse conhecimento ajuda você a economizar energia elétrica na hora de escolher os utensílios de cozinha.
A água na cozinha está presente nos três estados: na forma gasosa - quando a água ferve, na forma líquida - quando nela se cozinham os alimentos, na forma sólida - na forma de cubos de gelo para bebidas.
Derretendo: O verdadeiro chocolate derrete na boca - o ponto de derretimento da manteiga de cacau está próximo do ponto de derretimento do corpo humano.
Evaporação: A capacidade do vinagre de evaporar e destruir odores fortes e desagradáveis torna-o conveniente para uso na cozinha. Se você colocar um pouco de vinagre em uma frigideira e levar ao fogo baixo, a fumaça, o cheiro de gordura, peixe e alho logo desaparecerão. Para se livrar do odor desagradável ao cozinhar o repolho, é necessário cobrir a panela com um pano embebido em vinagre e tampar por cima. Na caixa de pão, na mesa, no armário suspenso, você pode se livrar do cheiro desagradável de pão amanhecido da mesma forma.
Ebulição: Cozinhar em banho-maria e multicozinhas baseia-se na fervura.
Aproximando-nos da janela, também podemos observar muitos fenômenos térmicos.
Por exemplo, chove no verão e neva no inverno. O orvalho se forma nas folhas. Nevoeiro aparece.
