Pressão, Trabalho, Energia, Calor e Potência

A pressão é definida como a força por unidade de área. É geralmente mais conveniente utilizar pressão, em vez de força para descrever as influências no comportamento de um fluido. A unidade padrão de pressão é o Pascal, que é Newton por metro quadrado (N/m²).

Para um objeto em repouso sobre uma superfície, a força de pressão sobre a superfície é o peso do objeto, mas em diferentes orientações, pode ter uma área diferente em contacto com a superfície e, por conseguinte, exercer uma pressão diferente.

Há muitas situações físicas onde a pressão é a variável mais importante. Se você está descascando uma maçã, a pressão é a variável-chave: se a faca está afiada, e a área de contato é pequena, você pode descascar com menos força exercida sobre a lâmina.

Ao lidar com a pressão de um líquido em repouso, o meio é tratado como uma distribuição contínua da matéria. Mas quando você lida com a pressão do gás, deve ser abordada como uma pressão média de colisões moleculares com as paredes.

Pressão num fluido pode ser visto como uma medida da energia por unidade de volume por meio da definição de trabalho. Esta energia está relacionada com outras formas de energia dos fluidos segundo a equação de Bernoulli (que é baseado no conceito de conservação de energia).

Lembrando que: P.V = K  (pressão x volume = Constante)

Explicação:

Imagine uma caixa de um certo tamanho (ou volume) com uma quantidade de moléculas lá dentro. Se eu comprimir essa caixa, diminuir seu tamanho (diminuir seu volume), essas moléculas vão se chocar com a parede e entre elas com maior frequência do que antes, afinal foi restringido o seu espaço, logo a pressão aumenta. Mantendo assim uma constância.

Como mostrado na equação de pressão, quando um corpo se move, o trabalho realizado é igual ao produto da força sobre o corpo pelo deslocamento (distância percorrida).

W = F . dx

Na física, a energia é uma quantidade indiretamente observada que vem em muitas formas, como a energia cinética, energia potencial, energia radiante, e muitos outras. Este é um tema importante em ciência e tecnologia. Podemos ler também que energia é a capacidade de realizar trabalho. Representa uma condição de movimento, posição ou disposição molecular, da qual pode-se esperar a produção de trabalho em determinadas condições. Abaixo uma tabela com as unidades de energia:

Calor é definido como a forma de energia transferida através da fronteira de um sistema numa dada temperatura, a um outro numa temperatura inferior, devido a diferença entre os dois sistemas. O calor portanto, é a energia transferida.

Potência é definida como a velocidade de produção de trabalho, ou pode ser também entendida como trabalho por unidade de tempo.

P = W/t = F.x/t

A unidade básica é o joule por segundo, abaixo temos todas as possíveis unidades:

Pergunta: Quem tem mais energia uma xícara de chá a 80 °C ou um barril de chá na mesma temperatura? Deixe sua resposta com justificativa nos comentários.