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CALORIMETRIA
CALORIMETRIA
CALOR:
CALORIA:
É a energia transferida de um corpo
para outro graças a diferença de
temperatura entre eles.
É a energia necessária para variar
em 1°C a temperatura de 1g de
água.
Logo: 1kcal = 103 cal
1 cal = 10-3 kcal
CAPACIDADE TÉRMICA DE UM CORPO.
Quem aumenta primeiro a temperatura
em 1°C: 1 litro de leite ou 2 litros de leite?
E qual esfria primeiro ?
Pensando !!! 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.
QC
→ variação da quantidade de calor.
→ variação de temperatura.
CALOR ESPECÍFICO DOS MATERIAIS.
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 do material é a capacidade térmica
por unidade de massa:
m
Cc
→ Capacidade térmica.
→ Massa do corpo.
*Na tabela abaixo apresentamos valores do calor
específico de algumas substâncias.
Substância
Calor específico
(cal/gºC)
Água 1,00
Álcool 0,58
Alumínio 0,219
Chumbo 0,031
Cobre 0,093
Ferro 0,110
Gelo 0,55
Mercúrio 0,033
Prata 0,056
Vidro 0,20
vapor d’água 0,48
MUITO IMPORTANTE!
A capacidade térmica é uma característica do corpo e não da substância.
Portanto, diferentes blocos de alumínio têm diferentes capacidades térmicas, apesar de serem da mesma substância.
Calor específico é uma característica da substância e não do corpo.
Portanto cada substância possui o seu calor específico.
EQUAÇÃO FUNDAMENTAL DA
CALORIMETRIA
m
Cc
..cmQ
QC
mcC .
.CQ
Logo:
OBS.: A unidade usual de calor específico é cal / g.°C
(caloria por grama vazes grau Celsius.)
A unidade de Calor pode ser em Caloria ou Joule;
1 cal ≈ 4,18 Joules
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
conseqüentemente teve a temperatura diminuída. Por
outro lado, a parte da vidraça que você tocou recebeu
calor e conseqüentemente 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
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:
..cmQ
)(100.).(2)(8000 CckgJ
)(100).(2
)(8000
Ckg
Jc
).(200
)(8000
Ckg
Jc
Ckg
Jc
.40
Mole-mole facil-facil !!!
UNIDADES DE MEDIDAS
usuais SI
Q........cal...................Joule (J)
m....grama (g).......quilograma (kg)
t.....Celsius (oC)…….Kelvin (K)
c......cal/g.oC………….J/kg.K
POTÊNCIA
É a grandeza que expressa a
quantidade de energia fornecida por
uma fonte a cada unidade de tempo.
É a rapidez com a qual uma certa
quantidade de energia é
transformada.
t
QP
Unidades usuais Unidades do SI
Q..............cal............................Joule (J)
t........minuto (min)……..…..segundo (s)
P… …cal/min……………Watt (W) = J/s
Princípios
da Calorimetria
Princípio da Igualdade das Trocas de
Calor:
“Quando dois ou mais corpos, a
temperaturas diferentes, são colocados no
interior de um recipiente termicamente
isolado, eles trocam de calor entre si. A
soma das quantidades de calor recebidas
por uns é igual à soma das quantidades de
calor cedidas por outros.”
0QQQ cedidosrecebidos
Calorímetro (Vaso Adiabático):
Recipiente que não permite a troca de
calor com o meio exterior. É muito
utilizado para a determinação do calor
específico de corpos.
Equilíbrio Térmico: Quando dois ou mais
corpos trocam calor há transferência da
energia térmica do corpo mais quente para o
corpo mais frio. O equilíbrio térmico vai
ocorrer quando já não houver um corpo
mais quente ou um mais frio, ou seja,
quando os corpos atingirem a mesma
temperatura.
A temperatura final será igual para todos os
corpos.
Equilíbrio Térmico TA = TB =
Tequilíbrio
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