Enem teoria-módulo 02

CALORIMETRIA

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Energia térmica em trânsito

devido à diferença de

temperatura;do sistema de maior

para o de menor temperatura

Ta > Tb

CALOR

Calor Sensível quantidade de

calor que um determinado corpo

cede ou recebe, quando variar sua

temperatura.

Calor Específico Sensível (c):

* Quantidade de calor que se deve fornecer ou retirar de uma massa unitária da substância, para variar de 1°C a sua temperatura.

Característica da SUBSTÂNCIA

1 / º

0,22 / º

água

al

c cal g C

c cal g C

EQUAÇÃO FUNDAMENTAL DA CALORIMETRIA

. . Q m c onde:

Q quantidade de

calor

m massa

c calor específico

θ variação de

temperatura

Observações:

θ > 0 Q > 0 (calor recebido pelo corpo)

θ< 0 Q < 0 (calor cedido pelo corpo)

Capacidade térmica de um corpo:

. ..

.

Q m c TC m c

C m c

Depende da massa e da substância. Característica do

CORPO

Mudança de Fase

MUDANÇAS DE FASE

Sólido Líquido Gasoso

Sublimação

Sublimação

Fusão

Solidificação

Vaporização

Liquefação

Calor Latente: Trocado por uma substância durante a mudança de fase.

Q = m . L

Q – Quantidade de calor latente m – Massa L – Calor latente específico

80 /

540 /

fusão

vaporização

ÁGUA

L cal g

L cal g

Resulta da

colisão de suas

moléculas

com as paredes

do recipiente

1 atm = 76 cmHg = 760 mmHg=1,0.105Pa=1,0.105 N/m²

T = ΘC + 273

TRANSFORMAÇÃO ISOBÁRICA

Pressão constante;O volume é diretamente proporcional à temperatura do gás.

.V k T

ou

Vk

T

1 2

1 2

V V

T T

Volume constante; a pressão é diretamente proporcional à temperatura do gás.

.p k T

ou

pk

T

1 2

1 2

p p

T T

Temperatura constante;

O volume é inversamente proporcional à pressão.

TRANSFORMAÇÃO ISOTÉRMICA

a b cT T T

ISOTERMAS

1 1 2 2. .p V p V

.

kV

p

ou

pV k

V

T =

1

1

V

T

2

2

P 1 P 2 x x

P . V = n . R . T P – Pressão

V – Volume

T – Temperatura

R – Constante geral dos

gases.

n – Número de mols

R = 0,082 atm.l/mol.K

R = 8,31 J/mol.K

Condução Térmica Ocorre de molécula para molécula, uma

transmite sua vibração para outra.

Eficiente nos meios sólidos

(moléculas mais

próximas).

•Não ocorre no vácuo

Material K ( cal /s . cm . o C )

Ar seco 0,00006

Lã 0,00009

Papel 0,003

Água 0,0014

Vidro 0,0015

Concreto 0,0025

Gelo 0,0040

Ferro 0,17

Latão 0,26

Alumínio 0,50

Ouro 0,70

Prata 0,97

Bom

condutor

Bom

isolante

Os iglus impedem a

condução de calor para o

meio externo. Elevando,

assim sua

temperatura interna.

Convecção Térmica

Em fluidos(líquidos e gases). O fluido quente menos denso, tende

a subir, ao passo que o fluido frio desce.Ocorre com transporte de

matéria.Não ocorre no vácuo(não há fluidos).

Correntes de

convecção

V

md

V

•Geladeiras possuem prateleiras

de grades para favorecer as

correntes de convecção. Note

que o congelador fica no alto,

caso contrário não ocorreria

esta circulação.

Ar condicionado.

Para facilitar o resfriamento de uma

sala, o condicionador de ar deve ser

colocado na parte superior da mesma.

Assim, o ar frio lançado, mais denso,

desde, enquanto o ar quente na parte

inferior, menos denso, sobe (corrente

de convecção).

BRISA MARÍTIMA

Corpos escuros são melhores absorvedores de

calor e também são melhores emissores de calor,

ou seja, também esfriam mais rápido.

O vidro, que é transparente à energia radiante do Sol e opaco às ondas de calor .

Na atmosfera terrestre também ocorre o efeito estufa. O gás carbônico (CO2)

e os vapores de água presentes no ar funcionam como o vidro: são

transparentes à energia radiante que vem do Sol, mas opacos às ondas de

calor emitidas pela Terra. Em virtude do aumento considerável de veículos,

indústrias e fontes poluidoras em geral, os níveis de gás carbônico e outros

gases têm aumentado na atmosfera terrestre. Isso já provocou um aumento na

temperatura média da Terra de 1°C, e previsões para um aumento de

1,8°C a 4°C para os próximos 50 anos.

Aquecedor Solar de Água

GARRAFA TÉRMICA

Infravermelho

Dilatação

Quando a temperatura aumenta as moléculas aumentam sua agitação acarretando um aumento da distância média das moléculas.

Linear

L0 L

L

L = L0 + L L = L0 . . T

T – Variação da

temperatura.

- Coeficiente de dilatação

linear.(Característica da

substância)

Superficial

S = S0 + S

S = S0 . . T

= 2 .

Volumétrica

V = V0 + V

V = V0 . . T

= 3 .

Relação entre os coeficientes

1 2 3 = =

Dilatação dos espaços vazios

O corpo dilata como

se fosse maciço.

Se a placa tiver um aumento de

área de 1% o orifício também

aumentará em 1% sua área.

Comportamento anômalo da água

Ao resfriarmos a água de 4 para 0 °C (somente

neste intervalo) seu volume aumenta ao invés de

diminuir.

Ao congelar a água aumenta cerca de 10% de seu

volume devido às pontes de hidrogênio.

Graficamente

V

T(°C) 4

Vmín.

Congelamento

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