Análise dos fenômenos físicos relacionados à Calorimetria

Rapadura ou farofa?
Haja
CALOR!

É possível aquecer um
pedaço de rapadura
por meio de um
micro-ondas?

CALOR:
É a energia transferida de um corpo para
outro graças a diferença de temperatura
entre eles.
Temperatura:
Medida!
 Grau de agitação das moléculas
 Energia Média das moléculas

CALOR ESPECÍFICO
As diferentes sensações térmicas que temos de corpos em um mesmo
ambiente, recebendo a mesma quantidade de calor, num mesmo intervalo de
tempo, são explicadas pela natureza de cada material.
Isso significa que, para que para elevar em 1°C a temperatura de 1g, cada
material necessita de uma quantidade diferente de calor, definida como calor
específico do material.
O calor específico é uma característica da substância e não do corpo. Assim,
cada substância tem o seu calor específico, diferentes blocos de chumbo têm
o mesmo calor específico, pois são de mesma substância.

Calor específico de
algumas substâncias

CAPACIDADE TÉRMICA
Quem aumenta primeiro a temperatura em 1°C: 1 litro
de leite ou 2 litros de leite? E qual esfria primeiro?
Para elevar em 1°C a temperatura de 2 litros de
leite é necessária uma quantidade de calor
maior que para elevar em 1°C a temperatura de
1litro do mesmo material.
Ou seja: corpos diferentes necessitam de diferentes quantidade de
calor para elevar a sua temperatura em 1°C.
Portanto, 1litro de leite aquece primeiro e esfria primeiro também.
A capacidade térmica é uma característica do corpo e não da
substância. Assim, diferentes blocos de chumbo têm diferentes capacidades
térmicas, apesar de serem de mesma substância (chumbo).

Calor sensível e Calor Latente
Quando um corpo recebe ou cede calor, podem ocorrer dois fenômenos:
 Variação de temperatura
 Mudança de estado físico
No primeiro caso, dizemos que se trata de calor sensível e, no
segundo, calor latente.
Ao colocar no fogo uma barra de ferro, logo verificamos que ela
se aquece, isto é, sofre uma elevação na sua temperatura. Se, entretanto
fizermos o mesmo com um bloco de gelo a 0 ºC, verificasse que ele se
derrete, isto é, se transforma em líquido, mas sua temperatura não se
modifica.

EQUAÇÃO FUNDAMENTAL
m
C
c  



 .
.c
m
Q




Q
C
m
c
C .

 


 .
C
Q
Logo:
A unidade de quantidade de calor é o joule (J). Entretanto por razões
históricas, existe outra unidade, a caloria (cal), cuja relação é:
1 cal = 4.186 J e 1 kcal = 1.000 cal

Exemplo:
1. (UFRGS) Um corpo de 2 Kg recebe 8000 J de calor e
sofre uma variação de temperatura de 100ºC. O valor
do calor específico desse corpo, em J/Kg.ºC, é:
Resolução:



 .
.c
m
Q
)
(
100
.
).
(
2
)
(
8000 C
c
kg
J 

)
(
100
).
(
2
)
(
8000
C
kg
J
c


)
.
(
200
)
(
8000
C
kg
J
c


C
kg
J
c


.
40

Mudança de Fase
Enquanto o corpo (substância pura) muda de fase, a sua temperatura
permanece constante!

CALOR
LATENTE
A quantidade de calor que devemos dar (ou retirar) de um
corpo para alterar sua fase depende da massa do corpo e
da substância de que é feito o corpo.
L
m
Q .



Curva de Aquecimento / Resfriamento
Substância Pura:

Curva de Aquecimento / Resfriamento:
gelo + açucar

PRINCÍPIO DA IGUALDADE DAS
TROCAS DE CALOR
Dois corpos de temperaturas diferentes trocam calor entre si
quando colocados em contato. Por exemplo, se você tocar uma vidraça,
pode passar calor de sua mão para ela; sua mão, portanto, esfria porque
perdeu calor e consequentemente teve a temperatura diminuída. Por outro
lado, a parte da vidraça que você tocou recebeu calor e
consequentemente sua temperatura aumentou.
Em um sistema termicamente isolado:
...A quantidade de calor trocada entre os corpos é tal que a soma da
quantidade de calor (ΔQ) recebida com a quantidade de calor cedida é
nula...:
ΔQrecebida + ΔQcedida = 0 ΔQrecebida = - ΔQcedida

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