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04/09/2018

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94080-A-HISTÓRIA DA FÍSICA CLÁSSICA E CONTEMPORÂNEA Ignez

Caracelli

História da

Física Clássica e

Contemporânea

1

São Carlos, 28 de agosto de 2018.

Ignez Caracelli

[email protected]


Caracelli

Ementa

2

1. A Ciência na Antiguidade.

2. As Origens da Ciência Clássica.

3. A Física Medieval.

4. O Renascimento.

5. A Teoria da Luz e do Calor

6. O Desenvolvimento da Máquina a Vapor e a Teoria do Calor.

7. Eletricidade e Magnetismo.

8. A Teoria da Relatividade e a Mecânica Quântica.

9. A Física do século XX.

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Ementa

3

1. A Ciência na Antiguidade.

2. As Origens da Ciência Clássica.

3. A Física Medieval.

4. O Renascimento.

5. A Teoria da Luz e do Calor

6. O Desenvolvimento da Máquina a Vapor e a Teoria do Calor.

7. Eletricidade e Magnetismo.

8. A Teoria da Relatividade e a Mecânica Quântica.

9. A Física do século XX.


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Períodos Históricos

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Antiguidade Idade Média Renascimento Iluminismo Contemporâneo

cerca de 4000 a.C. até 476 d.C

476 d.C. até 1453

queda do Império Romano do Ocidente

conquista de Constantinopla e queda do Império Romano

do Oriente

período da história da Europa

aproximadamente entre meados

do século XIV e o fim do século XVI

na Europa durante o século XVIII

Idade Moderna

1453 até 1789

eclosão da Revolução Francesa compreende de 1789

até aos dias atuais

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Períodos Históricos

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Antiguidade Idade Média Idade Moderna

1453 até 1789

Compreende o período:

→ da invenção da Imprensa

→ os descobrimentos marítimos

→ o Renascimento.

Caracteriza-se pelo nascimento do modo de produção capitalista.


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Invenção da Imprensa

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Johannes Gensfleisch zur Laden zum Gutenberg, ou simplesmente Johannes Gutenberg

(~1398 – 1468)

De meados do século XX em diante, os jornais passaram a ser também radiodifundidos e teledifundidos (radio jornal e telejornal) e, com o advento da World Wide Web, vieram também os jornais online, ou ciberjornais, ou webjornais. O termo "imprensa", contudo, foi mantido.

Processo gráfico aperfeiçoado por JohannesGutenberg no século XV e que, a partir do século XVIII, foi usado para imprimir jornais, então os únicos veículos jornalísticos existentes.

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Johannes Gensfleisch zur Laden zum Gutenberg, ou simplesmente Johannes Gutenberg

(~1398 – 1468)

A invenção da imprensa é considerada uma das primeiras revoluções tecnológicas que tiveram

lugar no mundo moderno.

Teve um papel fundamental no desenvolvimento da Renascença, Reforma e na Revolução Científica e lançou as bases materiais para a moderna economia baseada no conhecimento e a disseminação em massa da aprendizagem


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O primeiro livro impresso por Gutenberg foi a Bíblia, processo que se iniciou cerca

de 1450 e que terminou cinco anos depois em 1455.

Um exemplar da Bíblia de Gutenberg naBiblioteca do Congresso em Washington D.C

https://pt.wikipedia.org/wiki/Johannes_Gutenberg#/media/File:Gutenberg_Bible.jpg

The Gutenberg Bible

http://www.hrc.utexas.edu/exhibitions/permanent/gutenbergbible/#top/project/

https://pt.wikipedia.org/wiki/Johannes_Gutenberg#/media/File:Gutenberg_Bible.jpg

http://www.hrc.utexas.edu/exhibitions/permanent/gutenbergbible/#top/project/

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Gutenberg é considerado o inventor dos tipos móveis de chumbo fundido, mais duradouros e resistentes do que os fabricados em madeira, e portanto reutilizáveis que conferiram uma enorme versatilidade ao processo de elaboração de livros e outros trabalhos impressos e permitiram a sua massificação.


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Na Idade Média, as folhas escritas com notícias comerciais e econômicas eram muito comuns nas ruidosas ruas das cidades burguesas. Em Veneza, as folhas eram vendidas pelo preço de uma gazeta, moeda local, de onde surgiu o nome de muitos jornais publicados na Idade Moderna e na Idade Contemporânea.Esta arte propagou-se com uma rapidez impressionante pelo vale do Rio Reno e por toda a Europa. Entre 1452 e 1470, a imprensa conquistou nove cidades germânicas e várias localidades italianas, bem como Paris e Sevilha. Dez anos depois, registava-se a existência de oficinas de impressão em 108 cidades; em 1500, o seu número era de 226.

http://www.hrc.utexas.edu/exhibitions/permanent/gutenbergbible/history/#top

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Durante o século XVI os centros mais produtivos eram as cidades universitárias e as cidades comerciais.Veneza continuou a ser a capital da imprensa, seguida de perto por Paris, Leon, Frankfurt e Antuérpia. A Europa tipográfica começava a deslocar-se de Itália para os países do Norte da Europa.


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Descobrimentos Marítimos

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Era dos descobrimentos (ou das Grandes Navegações) é a designação dada ao período da história que decorreu entre o século XV e o início do século XVII, durante o qual, inicialmente, portugueses, depois espanhóis e, posteriormente, alguns países europeus exploraramintensivamente o globo terrestre em busca de novas rotas de comércio.

As importantes rotas comerciais da seda edas especiarias, bloqueadas pelo Império Otomano em1453 com a queda de Constantinopla e isto motivou aprocura de um caminho marítimo pelo Atlântico,contornando a África.

Réplica de caravela, utilizada a partir de meados do século XV na exploração oceânica

Vermelho é a rota terrestre e o azul é a rota do mar/água

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O Renascimento

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A Europa ocidental sofreu grandes transformações econômicas e sociais entre os séculos XI e XIV. Pouco a pouco, desmoronou o sistema feudal que vigorou no continente ao longo de quase toda a Idade Média. Para isso, entre outros fatores contribuíram as Cruzadas, que foram expedições militares patrocinadas pela Igreja católica e organizadas pela cristandade medieval para libertar Jerusalém do domínio muçulmano.


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O Renascimento

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As Cruzadas ocorreram entre os anos de 1096 e 1270 e conduziram a Europa a um momento de renascimento comercial: ao voltarem das batalhas em terras orientais, os cruzados traziam consigo produtos de luxo, como tapetes persas, porcelanas chinesas, tecidos finos ou especiarias (temperos como cravo, canela e pimenta), que atraíam a população europeia, que já não conhecia esses requintes.

https://pt.wikipedia.org/wiki/Cruzada#/media/File:Crois%C3%A9s.jpg

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O Renascimento

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Do ponto de vista religioso as cruzadas fracassaram, do ponto de vista econômico elas tiveram um papel importante no desenvolvimento comercial, com o fim da dominação árabe no Mar Mediterrâneo.

As cruzadas conseguiram restabelecer as relações europeias com o norte da África e a Ásia.

Foram responsáveis pela reabertura do Mediterrâneo ao comércio internacional e pelo desenvolvimento do comércio ocidental.Deve-se também às cruzadas a divulgação na Europa ocidental de parte dos conhecimentos das civilizações bizantina e muçulmana, do cultivo de novos produtos agrícolas e novas técnicas, na fabricação de vidro e tapete.


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A Revolução industrial

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Revolução Industrial foi a transição para novos processos de manufatura no período entre 1760 a algum momento entre 1820 e 1840.

Esta transformação incluiu a transição de métodos de produção artesanais para a produção por máquinas, a fabricação de novos produtos químicos, novos processos de produção de ferro, o uso crescente da energia a vapor e o desenvolvimento das máquinas-ferramentas, além da substituição da madeira e de outros combustíveis pelo carvão.

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A Revolução industrial

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A revolução teve início na Inglaterra e em poucas décadas se espalhou para a Europa Ocidental e os Estados Unidos

Países da Europa OcidentalAlemanha, Áustria, Bélgica, Espanha, Finlândia, França, Grécia, Irlanda, Islândia, Itália, Liechtenstein, Luxemburgo, Mônaco, Noruega, Países Baixos, Portugal, Reino Unido, Suécia, Suíça


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O motor a vapor

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As primeiras máquinas a vapor foram construídas na Inglaterra durante o século XVIII. Retiravam a água acumulada nas minas de ferro e de carvão e fabricavam tecidos. Graças a essas máquinas, a produção de mercadorias aumentou muito. E os lucros dos burgueses donos de fábricas cresceram na mesma proporção. Por isso, os empresários ingleses começaram a investir na instalação de indústrias.

1765: O motor a vapor de James Watt, alimentado principalmente com carvão, impulsionou a Revolução

Industrial no Reino Unido e no resto mundo.

https://pt.wikipedia.org/wiki/Revolu%C3%A7%C3%A3o_Industrial#/media/File:Maquina_vapor_Watt_ETSIIM.jpg

https://pt.wikipedia.org/wiki/Revolu%C3%A7%C3%A3o_Industrial#/media/File:Maquina_vapor_Watt_ETSIIM.jpg

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O motor a vapor

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O motor a vapor, também chamado de máquina a vapor e turbina a vapor, é um tipo de máquina térmica que explora a pressão do vapor.

Todas as máquinas térmicas funcionam baseadas no princípio de que o calor é uma forma de energia, ou seja, pode ser utilizado para produzir trabalho, e seu funcionamento obedece às leis da termodinâmica.

External combustion engineDescobridores: James Watt, Thomas Newcomen

https://pt.wikipedia.org/wiki/Motor_a_vapor


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A primeira máquina a vapor

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Eolípila, também denominada de Máquina de Heron ou Máquina Térmica de Heron, é uma esfera oca, abastecida por uma bacia com água, que é aquecida para produzir vapor, fazendo com que este produza movimento.

Eolípila em funcionamento




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As minas

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Havia um grande problema no meio da mineração, principalmente de carvão e estanho: as minas inundavam com frequência. Isso causava a paralisação dos trabalhos e prejuízo aos proprietários

Os bombeiros tinham bombas manuais, mas a profundidade era muito baixa, fazendo com que as bombas não conseguissem sugar mais que 5 metros de profundidade.

Para este problema surgiram varias máquinas, porém muitas delas nunca saíram do laboratório.


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As minas

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Máquina de Thomas Savery

http://wbraga.usuarios.rdc.puc-rio.br/fentran/termo/hist4.htm

Thomas Savery tinha a melhor solução para o problema: uma máquina que usava a condensação do vapor de água para criar vácuo e o vácuo para puxar a água, porém a partir de 15 metros de profundidade, a pressão do vapor necessária para puxar a água era muito grande, o que tornava muito difícil a construção desta máquina.

O vapor era produzido no aquecedor (a) e conduzido para os reservatórios (b) da figura, através de válvulas manuais (c). O vapor era fornecido alternadamente para os reservatórios, empurrando água do reservatório através do tubo (d) e para o topo. A válvula (c) era então fechada e um jato de água fria iria condensar o vapor daquele reservatório e com isto, promover um vácuo. A rarefação obtida iria fazer com que água do lugar (f) pudesse entrar no tubo (e) e ser direcionada para o reservatório. A válvula (c) era então aberta novamente, para a repetição do ciclo. Alternando-se os dois reservatórios (b), era possível se ter um fluxo contínuo de água para o exterior.


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Máquina a vapor: Thomas Newcomen

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Motor a vapor deThomas Newcomen.


Foi o primeiro dispositivo prático a aproveitar o vapor para produzir trabalho mecânico.

Os motores de Newcomen foram usados em toda a Grã-Bretanha e Europa, principalmente para bombear água para fora das minas. Centenas foram construídas ao longo do século XVIII.

O motor desenvolvido por Thomas Newcomen em 1705 usava, pela primeira vez, um conjunto cilindro-pistão e era um legítimo substituto para a tração animal. Pelo seu funcionamento cíclico, podemos já falar em máquina térmica.


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Máquina a vapor: Thomas Newcomen

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O motor é operado pelo vapor de condensação introduzido no cilindro, criando assim um vácuo parcial, permitindo assim que a pressão atmosférica empurre o pistão para dentro do cilindro.

Motor a vapor deThomas Newcomen.

O motor desenvolvido por Thomas Newcomen em 1705 usava, pela primeira vez, um conjunto cilindro-pistão e era um legítimo substituto para a tração animal. Pelo seu funcionamento cíclico, podemos já falar em máquina térmica.

https://www.elplural.com/el-telescopio/innovacion/thomas-newcomen-el-padre-de-la-revolucion-industrial_122421102


https://www.elplural.com/el-telescopio/innovacion/thomas-newcomen-el-padre-de-la-revolucion-industrial_122421102

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Máquina a vapor: James Watt

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Em 1763, James Watt, um brilhante engenheiro escocês recebeu um modelo da máquina de Newcomen para reparar. Ao término do conserto, ele notou a baixíssima eficiência da máquina de Newcomen e suspeitou que grande parte do vapor quente era resfriado, condensado e tinha seu volume bastante reduzido ao entrar no cilindro resfriado.

Motor a vapor de James Watt


Após consultas com o maior conhecedor de vapor da época, Joseph Black, que estava na mesma Universidade de Glasgow, ele introduziu diversas inovações, entre elas o uso de um condensador externo (a).


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Máquina a vapor: James Watt

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Motor a vapor de James Watt


O vapor era conduzido pela tubulação (b). A válvula (c), controlada a partir da haste (d), permitia vapor entra na parte superior do pistão (e). Isto empurrava o pistão para baixo e, através da barra (f), levantava as hastes (g) e (h) da bomba. Tal movimento retirada água do reservatório (i) através da tubulação (j) e também do reservatório (k) para o reservatório (i). A válvula (l) era então movida para permitir vapor entrar no base do pistão; assim equilibrado, o pistão movia-se para o topo, possibilitando um novo ciclo.



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Fatos & Datas

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Eolípila em funcionamento

https://pt.wikipedia.org/wiki/Motor_a_vapor https://web.archive.org/web/20061002064913/http://history.hyperjeff.net/statmech


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Fatos & Datas

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https://web.archive.org/web/20061002064913/http://history.hyperjeff.net/statmech

tubo de Torricelli


https://web.archive.org/web/20061002064913/http:/history.hyperjeff.net/statmech


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O tubo de Torricelli ou barômetro, foi inventado por, Evangelista Torricelli.

Foi o primeiro instrumento cientifico desenvolvido para medida da pressão atmosférica.

http://www.ceasromagnafaentina.it/2014/07/torricelli-evangelista/

Constituído de um tubo de vidro longo, cerca de um metro, com seção de 1 cm ², fechado em uma extremidade e cheio de mercúrio. O mercúrio, por sua alta densidade, permite para trabalhar em grandes pressões com volumes relativamente pequenos. Em seu experimento, Torricelli fechou a outra extremidade com o dedo e mergulhou o tubo de cabeça para baixo em um recipiente contendo mercúrio, também. Depois de retirar o dedo da abertura, o físico observou que o mercúrio no tubo descia rapidamente, parando a uma altura de 76 cm.

tubo de Torricelli


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Fatos & Datas

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Guericke construiu dois hemisférios metálicos que se encaixavam perfeitamente. Ao remover o ar do interior da esfera assim formada, os hemisférios se mantinham unidos, não sendo possível separá-los nem com o esforço de diversos cavalos.

http://www.ceasromagnafaentina.it/2014/07/torricelli-evangelista/


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https://pt.wikipedia.org/wiki/Lei_de_Boyle-Mariotte#/media/File:Boyles_Law_animated.gif

Animação exibindo a relação entre pressão e volume quando a temperatura e o número de partículas estão constantes. Ao lado, gráfico

demonstrando a pressão em função do volume variando conforme a animação.

A equação matemática da lei de Boyle-Mariotte é:

p v = k

p → pressão do sistema.v→ o volume do gás.k → uma constante.


https://pt.wikipedia.org/wiki/Lei_de_Boyle-Mariotte#/media/File:Boyles_Law_animated.gif

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Blaise Pascal (1623-1662) : matemático, físico, inventor, filósofo eteólogo católico, francês


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Como físico, em um de seus estudos, esclareceu o princípio barométrico, a prensa hidráulica e a transmissibilidade das pressões.

Blaise Pascal (1623-1662) : matemático, físico, inventor,filósofo e teólogo católico,francês

O Princípio de Pascal estabelece que a alteração de pressão produzida em um fluido em equilíbrio transmite-se integralmente a todos os pontos do fluido e às paredes do seu recipiente.A diferença de pressão devida a uma diferença na elevação de uma coluna de fluido é dada por:

Δp → pressão hidrostática (Pa), ou a diferença de pressão entre dois pontos da coluna de fluido, devido ao peso do fluido;

ρ → densidade do fluido (kg/m3);

g → aceleração da gravidade da Terra ao nível do mar (m/s2);

Δh→ a altura do fluido acima (m), ou a diferença entre dois pontos da coluna de fluido.

∆𝑝 = 𝜌𝑔∆ℎ


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Como físico, em um de seus estudos, esclareceu o princípio barométrico, a prensa hidráulica e a transmissibilidade das pressões.

prensa hidráulica

Blaise Pascal (1623-1662) : matemático, físico, inventor,filósofo e teólogo católico,francês


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A teoria do flogisto resulta de uma adaptação de Stahlda teoria de um dos seus mentores, Johann Joachim Becher. Nessa altura a noção de elemento era diferente da noção atual. Várias teorias sobre os elementos foram apresentadas no tempo de Stahl, todas elas variantes da teoria original de Aristóteles, segundo o qual existiam cinco elementos: Ar, Água, Terra, Fogo e Éter.


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No seu livro Physica Subterranea, editado em 1667, Johann Joachim Becher apresentou uma nova teoria sobre os elementos considerando três tipos de Terras diferentes: terra mercurialis, terra lapida e terra pinguis. Becher considerava que a terra pinguis estava presente nos materiais combustíveis, sendo libertada quando esses materiais ardiam.Stahl adaptou a teoria de Becher, mas alterou o nome de terra pinguis para flogisto (a partir do grego phlogistós, "passado pela chama" ou "queimado"). Stahl fez esta alteração após ter estabelecido que a combustão de materiais orgânicos, como a madeira ou o carvão e a oxidação de metais seguem o mesmo processo. Esta observação deve ter sido influenciada pelo fato de Stahl ter estudado atentamente os processos utilizados em metalurgia. Stahl considerou que quando um material entrava em combustão, sofria corrosão ou era calcinado perdia o seu flogisto: Quanto mais combustível for um material, mais flogisto liberta na combustão.


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Em 1697, Georg Ernst Stahl (1660-1734), professor de medicina e de química na Alemanha, postulou a existência de um elemento sem peso, chamado flogisto, como sendo o “agente de aquecimento” ou “do fogo”, que estaria presente em todas as substâncias combustíveis. Substâncias ricas em flogisto (como óleos, gorduras, madeira, carvão vegetal, etc...) queimavam bem e substâncias que não queimavam (como os metais) seriam desprovidas de flogisto.A explicação proposta era a seguinte, durante a queima de uma substância o flogisto se volatizaria, escapando do material para a atmosfera onde então se recombinaria com outras substâncias.

A teoria do flogisto, que sofreu influência da filosofia de Aristóteles, foi bem acolhida pelos químicos britânicos, como os escoceses Joseph Black (1728-1799) e JamesWatt (1776-1819) e o inglês Joseph Priestley (1733-1810), mas não pelo químico francês Antoine Lavoisier1 (1743-1796), que revolucionou a química tradicional, dando nascimento à química moderna.

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Denis Papin foi o inventor da célebre Marmita de Papin (máquina a vapor), apresentada em 1679, que precedeu a invenção do autoclave e a panela de pressão.


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Steam-driven water-lifting machine by Papin in 1707, reconstruction,

from Nouvelle manière d'élever l'eau par la force du feu.

Musée des Arts et Métiers

A Marmita de Papin é um aparelho inventado pelo físicofrancês Denis Papin, em 1679.

É constituída por um cilindro de ferro assentado sobre uma base circular perfurada na parte superior. O cilindro possui uma pequena porta frontal para a introdução do combustível. No interior do cilindro de ferro existe outro cilindro designado por marmita ou digestor de Papin que está hermeticamente fechado por uma tampa circular.Este dispositivo destina-se a aquecer água a temperaturas acima do seu ponto de ebulição à pressão ambiente.

Marmita de Papin, 1680http://www.history.rochester.edu/steam/thurston/1878/Chapter1.html

marmita (substantivo feminino): panela de cobre ou de outro metal, provida de tampa.


https://en.wikipedia.org/wiki/Mus%C3%A9e_des_Arts_et_M%C3%A9tiers

http://www.history.rochester.edu/steam/thurston/1878/Chapter1.html

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conhecido por ter inventado o termômetro de mercúrio (1714), e

pelo desenvolvimento de uma escala de temperatura em sua homenagem

Daniel Gabriel Fahrenheit(1686 — 1736)físico e engenheiro e soprador de vidro

Fahrenheit criou uma nova escala termométrica, cujo ponto mínimo (0 °F) determinou utilizando uma mistura de água, gelo pilado, sal e amônia. O ponto máximo é o da ebulição da água, 212 °F, e a temperatura de fusão do gelo, à pressão de uma atmosfera, corresponde a 32 °F.


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Daniel Bernoulli (1700-1782) Matemático e filósofo suíço, cujo trabalho mais importante foi sobre a hidrodinâmica dos fluidos, baseando-se nas leis de Newton.

Durante a sua atividade como cientista, ganhou 10 prêmios da Academia Francesa, com trabalhossobre oceanologia, tecnologia marítima, astronomia e magnetismo.

página frontal de Hydrodynamica (1738)

http://www.kanazawa-it.ac.jp/dawn/photo/173801.jpg




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É particularmente lembrado por suas aplicações da matemática à mecânica, especialmente a mecânica de fluidos, e pelo seu trabalho pioneiro em probabilidade e estatística, e o primeiro a entender a pressão atmosférica em termos moleculares.

Ele imaginou um cilindro vertical, fechado com um pistão no topo, o pistão tendo um peso sobre ele, ambos o pistão e o peso sendo suportados pela pressão dentro do cilindro. Ele descreveu o que ocorria dentro do cilindro como:

"Imagine que a cavidade contenha partículas muito pequenas, que movimentam-se freneticamente para lá e para cá, de modo que quando estas partículas batam no pistão elas o sustentam com repetidos impactos, formando um fluido que expande sobre si caso o peso for retirado ou diminuído ..."

Seu relato, apesar de correto, não foi aceito de maneira geral. A maioria dos cientistas acreditava que as moléculas de um gás estavam em repouso, repelindo-se à distância, fixas de alguma forma por um éter.

página frontal de Hydrodynamica (1738)



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Anders Celsius (Upsalla, 1701 —1744) foi um astrônomo e físico sueco.

Foi professor da Universidade de Upsalla (1730-1744), mas de 1732-1735 viajou para Alemanha, Itália e França.

Ele fundou o Observatório Astronômico de Upsalla em 1741.



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Anders Celsius em 1742 propôs os graus Celsius de temperatura, escala que leva seu nome.

Em 1733 publicou em Nürnberg uma coleção de 316 observações da Aurora Boreal feitas por ele próprio e outros durante os anos 1716-1732

A aurora polar é um fenômeno óptico composto de um brilho observado nos céus noturnos nas regiões polares, em decorrência do impacto de partículas de vento solar com a alta atmosfera da Terra, canalizadas pelo campo magnético terrestre

Aurora Borealis in Reykjavik, Iceland


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Anders Celsius em 1742 propôs os graus Celsius de temperatura, escala que leva seu nome.

A escala de grau Celsius (símbolo: °C) é uma escala termométrica, usada na maioria dos países do mundo. Inicialmente foi denominada escala centígrada (grau centígrado).

Esta escala é baseada nos pontos de fusão e de ebulição da água, em condição atmosférica padrão, aos quais são atribuídos os valores de 0 °C e 100 °C, respectivamente.

Devido a esta divisão centesimal, se deu àantiga nomenclatura grau centígrado (cem partes/graus) que, em 1948, durante a 9.ª Conferência Geral de Pesos e Medidas (CR 64), teve seu nome oficialmente modificado para grau Celsius, em reconhecimento ao trabalho de Anders Celsius.

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Escalas termométricas

ano: 1848 ano: 1714ano: 1742

termômetro de Hg


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Escalas termométricas

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Mais Escalas termométricas

Escala Zero absolutoPonto de fusão

da águaPonto de ebulição

da água

Kelvin 0 K 273,15 K 373,15 K

Rankine 0°Ra 491,67°Ra 671,67°Ra

Celsius -273,15℃ 0℃ 100℃

Fahrenheit -459,67℉ 32℉ 212℉

Réaumur -218,52°Ré 0°Ré 80° Ré

O kelvin (símbolo: K) é o nome da unidade de base do Sistema Internacional de Unidades (SI) para a grandeza temperatura termodinâmica. O kelvin é a fração 1/273,16 da temperatura termodinâmica do ponto triplo da água, ou seja, é definido de tal modo que o ponto triplo da água é exatamente 273,16 K.É uma das sete unidades de base do SI. É utilizado para medir a temperatura absoluta de um objeto, com zero absoluto sendo 0 K

ano: 1848


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da água

Kelvin 0 K 273,15 K 373,15 K


Celsius -273,15℃ 0℃ 100℃

Fahrenheit -459,67℉ 32℉ 212℉


A escala Rankine (símbolo °R, °Ra) é uma escala de temperatura assim chamada em homenagem ao engenheiro e físico escocês William John Macquorn Rankine.Assim como a escala Kelvin, o 0° Ra é o zero absoluto. Um grau Rankine é definido como sendo igual a um grau Fahrenheit. Assim, a variação de um grau °Ra equivale a variação de um grau °F. Então a temperatura de -459,67° F é exatamente igual a 0° Ra.Apesar de não ser tão popular, a escala Rankine é usada em alguns campos da engenharia nos Estados Unidos.

ano: 1859

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da água

Kelvin 0 K 273,15 K 373,15 K


Celsius -273,15℃ 0℃ 100℃

Fahrenheit -459,67℉ 32℉ 212℉


A escala Réaumur (símbolo: °Ré, °Re, °R) é uma escala de temperatura proposta pelo físico e inventor francês René Antoine Ferchault de Réaumur (1683-1757) cujos pontos fixos são o ponto de congelamento da água (0°Ré) e seu ponto de ebulição (80°Ré). O termômetro contem álcool diluído e foi construído sob o princípio de tomar o ponto de congelamento da água como zero. A graduação do tubo foi feita em graus nos quais cada um deles era um milésimo do volume contido no bulbo. Réaumur escolheu o álcool em vez do mercúrio, alegando que esse se expandiu de forma mais visível, mas essa escolha provocou problemas, pois seus termômetros originais eram muito volumosos, e o baixo ponto de ebulição do álcool os fez impróprios para muitas aplicações

ano: 1730


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da água

Kelvin 0 K 273,15 K 373,15 K


Celsius -273,15℃ 0℃ 100℃

Fahrenheit -459,67℉ 32℉ 212℉



ano: 1730

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da água

Kelvin 0 K 273,15 K 373,15 K


Celsius -273,15℃ 0℃ 100℃

Fahrenheit -459,67℉ 32℉ 212℉



ano: 1730


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-89.2oC

56,7 °C

Vastok

Furnace CreekRanch

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https://www.expertsure.com/2008/12/14/the-coldest-inhabited-places-on-earth/

The Coldest Inhabited Places on Earth; researches of the Vostok Station recorded the coldest known temperature on Earth on July 21st 1983: −89.2 °C (−128.6 °F).

The Coldest Inhabited Places on Earth; researches of the Vostok Station recorded the coldest known temperature on Earth on July 21st 1983: −89.2 °C (−128.6 °F).

https://www.expertsure.com/2008/12/14/the-coldest-inhabited-places-on-earth/

https://web.archive.org/web/20130104143844/http:/wmo.asu.edu/world-highest-temperature

https://web.archive.org/web/20130104143844/http:/wmo.asu.edu/world-highest-temperature

https://pt.wikipedia.org/wiki/R%C3%A9aumur

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Temperatura “normal” do Corpo Humano

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https://hypertextbook.com/facts/1997/LenaWong.shtml

Termômetro de mercúrio.


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Joseph Black (1728 — 1799) médico e químico escocês

1754 → descobriu o dióxido de carbono (que ele chamou de "ar fixo")

1756 → descreveu como os carbonatos se tornam mais alcalinos quando perdem o dióxido de carbono, enquanto que o recolher dióxido de carbono reconverte-os.

1761 → descobriu que o gelo absorve calor sem mudar de temperatura enquanto derrete. Concluiu deste fato que o calor deve ter-se combinado com as partículas do gelo e se tornado latente.Em 1755 descobriu o magnésio.

https://hypertextbook.com/facts/1997/LenaWong.shtml


https://pt.wikipedia.org/wiki/Magn%C3%A9sio

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Joseph Black

dióxido de carbono

Nome IUPAC Dióxido de carbono

Outros nomes

Anidrido carbônicoGás carbônicoGelo seco (quando em estado sólido)


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Joseph Black

calórico?


https://pt.wikipedia.org/wiki/Nomenclatura_IUPAC

https://pt.wikipedia.org/wiki/Nomenclatura_IUPAC


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A concepção sobre a natureza do calórico variava de cientista para cientista

Herman Boerhaave (1668-1738) Pieter van Musschenbroek (1692-1761) Joseph Black (1728-1799) William Cleghorn (1718-1754) William Irvine (1743-1787) Adair Crawford (1748-1795) Lavoisier (1743-1794)

A Teoria do Calórico é uma teoria que supunha a existência de um fluído invisível e inodoro, chamado calórico.

Todos os corpos deveriam conter calórico na sua composição, em quantidades determinadas.

Ele seria o causador das alterações de temperatura até metade do século XIX.

Quanto maior fosse a temperatura de um corpo, maior seria a sua quantidade de calórico, limitada, para cada corpo, a uma quantidade finita.

Quando dois corpos fossem colocados em contato num mesmo meio, o corpo com maior quantidade de calórico cederia parte dele para o corpo de menor quantidade até que, os dois corpos, tivessem a mesma quantidade de calórico.


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Calórico

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DOI: 10.5007/2175-7941.2012v29n3p1030

A ascensão e queda da teoria do calórico Luciano Carvalhais Gomes, Caderno Brasileiro de Ensino de Física, ISSN-e 2175-7941, Vol. 29, Nº. 3, 2012, págs. 1030-1073

página 1067

https://dialnet.unirioja.es/servlet/autor?codigo=3741690

https://dialnet.unirioja.es/servlet/revista?codigo=16034

https://dialnet.unirioja.es/ejemplar/403117

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Calórico

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DOI: 10.5007/2175-7941.2012v29n3p1030


página 1067


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DOI: 10.5007/2175-7941.2012v29n3p1030


página 1065







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DOI: 10.5007/2175-7941.2012v29n3p1030


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Sabia-se que o calor estava ligado a algo que fluía de um corpo de maior temperatura para um corpo de menor temperatura.

Lavoisier de fato incluiu o calórico, suposto fluido do qual seria composto o calor, em sua tabela de elementos químicos (ainda não era, entretanto, uma tabela periódica)

https://pt.wikipedia.org/wiki/Caloria





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Pouco a pouco, entretanto, foi evoluindo o entendimento do que seria o calor.

Em 1798, Benjamim Thompson, o Conde Rumford, supervisionando a perfuração de canhões do arsenal de Munique, notou que o calor era liberado mesmo quando as brocas tivessem ficado cegas, o que contrariava uma opinião então vigente, de que o calor liberado era consequência de um suposto menor calor específico das aparas de ferro em relação ao ferro maciço.

Benjamin Thompson (conde Rumford): observa a produção de calor na perfuração dos canos para canhões (calor gerado pela fricção). Suas experiências forneceram um argumento contra a hipótese do calórico.

http://www.ifsc.usp.br/~donoso/termodinamica/Historia_Termodinamica.pdf



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Um dos deveres de Rumford, como diretor do Arsenal, era supervisionar a boca dos canhões. Ao observar a perfuração de canos de canhões numa fábrica de armas em Munique, percebeu que enormes quantidades de calor eram geradas por atrito entre os retorneadores e os canos metálicos das armas. Era necessário mergulhar a peça num tanque com água, a qual aquecia a ponto de ferver.





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Em 1799, Humphry Davy pôs por terra outra hipótese dos defensores do calórico, que dizia que o ar era a fonte desse calor.

Atritando dois pedaços de gelo no vácuo, por um mecanismo automático, fê-los derreter.

A noção de que o calor é uma forma de energia surgiu, em termos históricos, muito recentemente no desenvolvimento da Ciência.

De fato, até hoje, no que tange o senso comum, se confunde temperatura e calor.

Mais tarde, já no século XIX, Julius Robert Meyer começou a reparar na equivalência entre trabalho e calor, resultado que iria, entretanto, só ser plena e vitoriosamente confirmado por James Prescott Joule no seu grande artigo "Sobre o Equivalente Mecânico do Calor", lido perante a Royal Society em 1849.



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maquina a vapor - James Watt

James Watt reconhece a relação ente a área compreendida numa curva P-V e o trabalho produzido pela máquina térmica. Fez importantes aperfeiçoamentos nas máquinas a vapor, a ponto de estimular a Revolução Industrial. http://www.ifsc.usp.br/~donoso/termodinamica/Historia_Termodinamica.pdf




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