PropriedadesTermicas

Propriedades Térmicas

O que é propriedade térmica?
Resposta de um material à aplicação de calor (Q).

Propriedades Importantes:
●

Capacidade Calorífica

●

Expansão Térmica

●

Condutividade Térmica

Caso exista um gradiente de temperatura: Energia transportada para regiões fria
(podendo fundir)

Capacidade Calorífica (C)
Capacidade de um material absorver calor da sua vizinhança externa.
Energia necessária para variar a temperatura em uma unidade.

Unidade:

Um (1) mol do material

Capacidade Calorífica
Existem

Volume constante Sempre

Porém
Sólidos

Pressão constante Capacidade Calorífica (vibracional)
Sólidos

Aumento da energia térmica

Aumento da energia vibracional dos átomos

Vibrações acopladas entre átomos vizinhos (ligações)
Produzem “ondas reticulares”

Consideradas
Ondas
elásticas pequeno Ondas sonoras grande

Capacidade Calorífica
Condução Eletrônica
Elétrons Livres
Energia Cinética

Significativa nos
Metais

Dependência da Capacidade Calorífica em relação à temperatura
Em volume constante em Para temperatura baixa

Para
Para maioria dos sólidos:

(constante)

Calor específico (c)

●

Relaciona a massa “m” de um corpo, e não a quantidade “molar”.

Expansão Térmica
Aumento da distância média entre os átomos.
Coeficiente linear de expansão térmica.
Unidade:

Para volume:
Coeficiente volumétrico de expansão térmica.
Anisotrópico: depende da direção cristalográfica. Isotrópica:

Expansão Térmica
Polímeros

Expansão Térmica
Metais

●

●

Algumas aplicações precisam de alto grau de estabilidade dimensional.

Desenvolvimento de ligas:
Kovar (próxima ao vidro pirex)
Invar e Super-Invar

Expansão Térmica
Cerâmicos

●

Forças de ligação interatômica fortes

●

Para não-cristalinos e cristalinos cúbicos

●

Nos outros casos anisotrópicos: aquecimento (contração e expansão)

●

Depende da composição

isotrópico.

Condutividade Térmica
Habilidade de um material conduzir calor.
Calor (energia)

Altas
Temperaturas

Fluxo de calor

Baixas