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FÍSICA
Prof. Amilcar
CALORIMETRIA
CAPACIDADE TÉRMICA (C)
Grandeza física utilizada para determinar a variação
térmica de um corpo quando ele recebe calor.
QC
CALOR ESPECÍFICO (c)
Quantidade de calor que deve ser
fornecida ou retirada de 1 g do material
para que sua temperatura varie 1 °C.
Água – para alterar a
temperatura de 1 g de
água em 1 °C , deve-
se fornecer ou retirar
1 caloria de energia
térmica.
Calor específico é a propriedade do material que quantifica como ele absorve ou cede calor.
SER
GIO
DO
TTA
/TH
E N
EXT
EQUAÇÃO FUNDAMENTAL
DA CALORIMETRIA
Q = m · c ·
CALOR E ENERGIA MECÂNICA
Experimento de Joule
Equivalente mecânico
do calor: 1 cal 4,18 J
FASES DA MATÉRIA
Sólida Líquida Gasosa
PLASMA
Quarto estado da matéria
Gás altamente ionizado, formado por nuvens de elétrons desagregados.
Mudanças de estado
DIAGRAMA DAS MUDANÇAS
DE ESTADO
Sólido Líquido Gás
Sublimação
Cristalização
Fusão Vaporização
Solidificação Condensação
Q1 Q2 Q3 Q4 Q5
Aquecimento de uma amostra de
chumbo
CALOR LATENTE (L)
Quantidade de calor que cada unidade de massa
de uma substância deve receber ou ceder a fim de
passar de um estado a outro, a temperatura
constante.
Unidades no SI: 1 cal/g = 4,2 · 10³ J/kg.
Q = m L
Quantidade de calor necessária
para a mudança de estado físico
Determine a quantidade de calor necessária para
transformar 20 g de gelo à -30°C em 20 g de vapor
d’água à 120°C.
Dados:
Calor específico do gelo = 0,5 cal/g.°C
Calor latente de fusão = 80 cal/g
Calor específico da água = 1,0 cal/g.°C
Calor latente de vaporização = 540 cal/g
Calor específico do vapor d’água = 0,5 cal/g.°C
Aquecendo o gelo até 0°C:
Q = m . c .
Q1 = 20 . 0,5 . 30
Q1 = 300 cal
-30°C 0°C
Fundindo o gelo:
Q = m . L
Q2 = 20 . 80
Q2 = 1600 cal
0°C 0°C
Aquecendo a água de 0°C até 100°C:
Q = m . c .
Q3 = 20 . 1 . 100
Q3 = 2000 cal
0°C 100°C
Vaporizando a água:
Q = m . L
Q4 = 20 . 540
Q4 = 10 800 cal
100°C 100°C
Aquecendo o vapor d’água de 100°C até
120°C:
Q = m . c .
Q5 = 20 . 0,5 . 20
Q5 = 200 cal
100°C 120°C
Calor total:
QT = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5
QT = 300 + 1600 + 2000 + 10800 + 200
QT = 14.900 cal
É possível aquecer um corpo sem
aumentar sua temperatura?
Trocas de calor em
recipientes termicamente
isolados
ISOLAMENTO TÉRMICO
Termômetro
Tampa isolante
Água
Corpo A
Suportes isolantes
Capa interna
Capa externa
Trocas de calor e equilíbrio
térmico
TROCAS DE CALOR COM
MUDANÇA DE ESTADO
SER
GIO
DO
TTA
/TH
E N
EXT
QX + QY + Qcalorímetro = 0
QX + QY = 0 Calorímetro não troca calor com o sistema
Calorímetro troca calor com o sistema
Misturando um litro de água a 70oC
e dois litros de água a 10oC,
obtemos três litros de água a:
a) 70oC b) 40oC
c) 35oC d) 30oC
e) 20oC
Q1 + Q2 = 0
1000 . 1 . (x – 70) + 2000 . 1 . (x – 10) = 0
1000 x – 70.000 + 2000 x – 20.000 = 0
3000 x = 90.000
x = 30 °C
Q m c f i
Água quente 1000 g 1 x 70
Água fria 2000 g 1 x 10
CALOR
CALOR LATENTE TROCAS DE CALOR CALOR SENSÍVEL
MUDANÇA DE FASES OU DE ESTADOS
DA MATÉRIA
CURVA DE AQUECIMENTO
VARIAÇÃO DE TEMPERATURA
CAPACIDADE TÉRMICA
CALORÍMETRO