Expansão Térmica, Calor Específico e Calor .De acordo com nossa convenção Fusão Q >0 Solidificação

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  • BC0205Gustavo M. Dalpian

    Expanso Trmica,Calor Especfico e Calor

    Latente

  • Expanso Trmica Fenmeno fsico: o volume de uma substncia aumenta com o

    aumento da temperatura

    Muito importante para aplicaes em engenharia Deve ser levada em considerao na construo de

    edifcios, estradas, viadutos, na confeco de resinas para restaurao dentria, funcionamento de motores a exploso, etc. ...

    Lmina bimetlica

  • Expanso Trmica: Origem Microscpica

    Vibraes !!

    A distncia mdia entre os tomos aumenta com a temperatura

  • DefiniesExpanso Linear: L = Lf Li = Li T

    Expanso Volumtrica V = Vf Vi = Vi T

    Expanso Superficial A= Af Ai = i T

    = 3 = 2

    Para deduzir as relaes abaixo use, e.g. o caso superficial, A = (x + i x) (y + j y) com x=xT e anlogo para y. i e j sao vetores unitrios, considere que ij=0

  • Comportamento anmalo da gua

  • Calor: DefinioCalor a quantidade de energia transferida entre o sistema e o seu ambiente quando existe um T entre eles.

    Ate o sculo XIX acreditava-se na existncia do calrico, uma entidade elementar.

    Podemos transferir calor para um sistema somente em duas situaes bem definidas:

    Quando existe uma diferena de temperatura e/ou; Quando realizamos trabalho sobre ele.

  • Calor: Definio

    Sistema perde calor/energia

    No ha troca de calor

    Sistema ganha calor/energia

  • Transferncia de CalorCapacidade Calorfica: Quantifica a quantidade de calor transferida (de ou para) para o sistema.

    Q = C T

    C define a proporcionalidade entre a quantidade de calor transferida e a variao de temperatura do corpo

    Quais materiais possuem um C grande ?Quais possuem um C pequeno?

    T= Tfinal - Tinicial

  • Capacidade Calorfica

  • Calor EspecficoQ=CM T

    Unidades ? cal/g K cal/gC J/kgC

    Calor Especfico Molar

    Unidades ? cal/mol KQ=CM T

    1 mol = 6,02 X 1023 unidade elementares de qualquer substncia

    1 Cal aumenta a temperatura de 1g de gua em 1C de 14,5C a 15,5 C1 BTU aumenta a temperatura de 1lb de gua em 1F de 63F a 64F

  • Calor Especfico

    SOLIDOS E LQUIDOS = Supomos que a amostra est sob presso constante (geralmente atmosfrica) durante a transferncia.

    O calor especfico definido a volume constante definido e a presso constante varia muito pouco para slido e lquidos.

    GASES = Tm valores bem distintos para seus calores especficos (CV e CP).

    Condies pre Definidas: V constante ou P constante

  • Calor de Transformao Calor de Transformao: a quantidade de energia por unidade de massa transferida sob a forma de calor que resulta somente na mudana de fase de uma amostra.

    Q = LmUnidades ? cal/g cal/g J/kg

    Calor de fuso da gua LF = 79,5 cal/g

    No h variao de temperatura durante a mudana de estadoDe acordo com nossa conveno

    Fuso Q >0Solidificao Q < 0Vaporizao Q > 0

  • ExerccioExerccio 4: Que quantidade de calor deve ser absorvida por uma massa de gelo de 720g a 10oC para transform-la em gua lquida a 15oC? Esboce um grfico da temperatura em funo da quantidade de calor Q para essa transformao. Se fornecermos ao gelo uma energia total de apenas 210kJ sob a forma de calor, quais so o estado e a temperatura final? Dados: calor de fuso do gelo 80cal/g, calor especfico do gelo 0,5cal/g oC e calor especfico da gua 1cal/g oC.

  • Dependncia com TEm geral, o calor especfico pode variar conforme o intervalo de temperaturas em que se aquece ou resfria a substncia, sendo portanto uma funo da temperatura c(T).

    Considerando que a substncia recebe uma quantidade infinitesimal dQ de energia, sua temperatura sofrer uma variao infinitesimal dT e a capacidade trmica e o calor especfico e se escrevem como:

    A quantidade de energia transferida sob a forma de calor :