Quando você está com febre e mede a temperatura com um termômetro, qual é aproximadamente o tempo de relaxamento?
Passo 1
Vamos lá! O enunciado pergunta: “Quando você está com febre e mede a temperatura com um termômetro, qual é aproximadamente o tempo de relaxamento?” Isso está ligado ao conteúdo de transferência de calor e equilíbrio térmico. Para resolver, vamos precisar entender como a temperatura do termômetro se ajusta à temperatura do corpo humano.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre o tempo de relaxamento. Esse termo se refere ao tempo que leva para um sistema (neste caso, o termômetro) alcançar o equilíbrio térmico com outro sistema (seu corpo). Ou seja, é o tempo que o termômetro leva para parar de mudar de temperatura e refletir a temperatura real do seu corpo.
Passo 3
Para estimar esse tempo, precisamos considerar alguns fatores, como a capacidade térmica do termômetro e a taxa de transferência de calor entre o termômetro e o corpo. A capacidade térmica (
) é a quantidade de calor necessária para mudar a temperatura do termômetro, e a taxa de transferência de calor (
) depende de como o calor flui entre os dois sistemas.
Passo 4
A equação que relaciona esses conceitos é a da constante de tempo (
) em sistemas térmicos:
Onde:
-
é a capacidade térmica do termômetro. -
é o coeficiente de transferência de calor. -
é a área de contato entre o termômetro e a pele.
Passo 5
Na prática, termômetros comuns têm tempos de resposta variados. Termômetros digitais geralmente levam cerca de 30 segundos a 1 minuto para estabilizar a temperatura, enquanto termômetros de mercúrio podem levar de 1 a 3 minutos. Esses tempos são resultantes das propriedades físicas dos materiais e do design do termômetro que facilitam a transferência de calor eficiente.
Resposta
O tempo de relaxamento para um termômetro medir a temperatura corporal durante uma febre é aproximadamente de 30 segundos a 3 minutos, dependendo do tipo de termômetro utilizado.
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onde as funções
e assim por diante são chamadas de coeficientes viriais. Quando a densidade do gás é bastante baixa, de modo que o volume por mol é grande, cada termo da série é muito menor que o anterior. Em muitas situações é suficiente omitir o terceiro termo e concentrar-se no segundo, cujo coeficiente
é chamado de segundo coeficiente virial (sendo o primeiro coeficiente 1). Aqui estão alguns valores medidos do segundo coeficiente virial para nitrogênio
:
|
|
---|---|
100 | -160 |
200 | -35 |
300 | -4.2 |
400 | 9 |
500 | 16.9 |
600 | 21.3 |
a-) Para cada temperatura na tabela, calcule o segundo termo no virial equação,
, para nitrogênio à pressão atmosférica. Discuta a validade da lei dos gases ideais sob estas condições.
O vetor posiçāo de uma partícula é dado por
, onde as constantes são
e
e
são os vetores unitários nas direções
e
, respectivamente.
Calcule o vetor aceleração da partícula em ;
Calcule o vetor aceleração da partícula em
As coordenadas da posição de uma partícula
são
no instante
em
em
.
a) Calcular a velocidade média entre
e
.
a) Calcular a velocidade média
Determinar módulo e direção de cada vetor seguinte:
c)
c)