FÍSICA PROF. NELSON BEZERRA

PROF.ª RISÔLDA FARIAS1ªEJA FASE

Unidade IVSer humano e saúde

CONTEÚDOS E HABILIDADES

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Aula 15.1ConteúdoCalorimetria

CONTEÚDOS E HABILIDADES

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HabilidadesRelacionar e calcular a quantidade de calor e capacidade térmica de um corpo.Determinar a capacidade térmica de um corpo.Distinguir calor sensível de calor latente.Resolver situações-problemas sobre calorimetria.

CONTEÚDOS E HABILIDADES

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A Termologia é um ramo da Física que estuda os fenômenos térmicos como calor, temperatura, dilatação, energia térmica, estudo térmico dos gases etc.

REVISÃO

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TemperaturaQuando um corpo se aquece as partículas que o compõem vibram cada vez com mais intensidade: esse fenômeno denomina-se temperatura. Quanto maior a agitação, maior a temperatura.

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Dilatação Linear: é a dilatação que se caracteriza pela variação do comprimento do corpo. Dilatação Superficial: é a dilatação que se caracteriza pela variação da área superficial do corpo. Dilatação Volumétrica: é a dilatação que se caracteriza pela variação do volume do corpo.

REVISÃO

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Alpha

REVISÃO

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Tipos de calor

DESAFIO DO DIA

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Com base no vídeo, você saberia me dizer qual o tipo de calor estudado na aula de hoje?

DESAFIO DO DIA

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Calorimetria é um ramo da Termologia que estuda as trocas de calor entre os corpos.

Calor Sensível Calor Latente

Calor (Q)É a energia térmica em movimento que flui de um corpo com maior temperatura para outro de menor temperatura. Ou seja, é a energia térmica em trânsito, que ocorre devido à diferença de temperatura.

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Equilíbrio térmicoÉ o estado em que a temperatura de dois ou mais corpos são iguais.

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CalorimetriaA medida da transferência de calor é a caloria (cal): 1 cal é a energia necessária para elevar em 1 ºC, 1 grama de água. O calor específico da água, que serve como parâmetro para o cálculo de outros materiais, é definido dessa relação:

A relação entre as duas unidades, caloria e joule, fica da seguinte forma:1 cal = 4,18 J

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Equação fundamental da calorimetriaA equação fundamental da calorimetria é definida a partir de duas grandezas importantíssimas da Termologia, que são a capacidade térmica e o calor específico.

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Capacidade térmica (C)É a quantidade de calor que um corpo necessita receber ou ceder para que sua temperatura varie uma unidade. Matematicamente, a capacidade térmica (C) é definida como a razão entre o calor recebido (Q) pelo corpo e a variação de temperatura (ΔT) sofrida por ele. A expressão utilizada para calcular essa relação é:

A unidade de medida no Sistema Internacional é caloria por grau Celsius (cal/ºC).

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Um exemplo em que isso pode ser notado facilmente ocorre pelo fato de a areia da praia apresentar-se sempre mais quente do que a água durante o dia, mesmo estando exposta à mesma fonte de calor: o sol. Isso acontece porque a areia e a água têm capacidades térmicas diferentes.A razão entre a capacidade térmica e a massa é denominada de calor específico, que é representado pela letra c e calculado com a expressão:

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O calor específico é uma característica de cada material e sua unidade de medida é cal/g.ºC. Ele representa a quantidade de calor que deve ser fornecida para elevar em 1 grau Celsius cada 1g de uma substância.A capacidade térmica de 1g de água é de 1cal/°C já que seu calor específico é 1cal/g.°C

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Equação fundamental da calorimetriaEssa equação define a quantidade de calor (Q) que um corpo de massa (m) e calor específico (c) absorve ou libera para variar sua temperatura em certo valor (ΔT). Para calcular a quantidade de calor, basta isolar Q na equação acima, obtendo a expressão:Q = m.c.ΔT● QS = Quantidade de calor sensível;● m = Massa da substância aquecida ou resfriada;● c = Calor específico da substância, isto é, a grandeza

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que determina a quantidade de calor necessária para que 1g da substância eleve a sua temperatura em 1 °C;● ΔT = Variação de temperatura.

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Exemplos:1. Ao receber uma certa quantidade de calor, um corpo de 150g aumenta sua temperatura em 20 °C, sem mudar de fase. Sendo o calor específico 1 cal/g . °C. Calcule a quantidade de calor desse corpo.

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2. Uma barra de cobre de massa 500g deve ser aquecida de 20º até 120 ºC. Determine:a) a quantidade de calor que a barra deve receber;b) a capacidade térmica da barra de cobre (Dado ccobre =0,094 cal/g. ºC)

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Resoluçãom = 500gto = 20 ºCt = 120 ºCccobre =0,094 cal/g. ºC a) QS = m.c . Δt = 500.0,094.100 = 4700 cal b) C = Q/Δt C = 4700/100 = 47 cal/ ºC ou C = 500.0,094 = 47 cal/ ºC

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Tipos de calor→ Calor sensível: o calor sensível provoca apenas uma variação de temperatura, ele é adicionado ou extraído da substância sem alterar o seu estado físico, apenas a temperatura é aumentada ou diminuída.

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Tipos de calor→ Calor sensível:Exemplos:Uma barra de ferro em contato com uma chama, ela esquentará, mas o seu estado físico não será alterado.Um aparelho eletrônico, quando ligado por determinado tempo, vai esquentar, mas não vai mudar sua forma física.

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Tipos de calor→ Calor latente: também chamado de calor específico, o calor latente provoca alguma alteração física no corpo, pois é a quantidade de calor que a substância troca por grama de massa durante a mudança no estado físico.

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Formas de calor latente:De solidificação: calor retirado de um corpo para fazê-lo passar do estado líquido para o sólido, sem baixar a sua temperatura.De fusão: calor que um corpo recebe para fazê-lo passar do estado sólido para o líquido, sem aumentar a sua temperatura. Ex.: gelo derretendo.

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De vaporização: é o calor usado para tirar de um corpo a unidade de massa para que ele vaporize.Exemplos:* Água se transformando em gelo (solidificação).* Gelo derretendo (fusão).* Quando a água está fervendo, por exemplo (vaporização).

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Calor Sensível e calor latente

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Diferença entre calor

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1. Ao fornecer 400 calorias de calor para um corpo, verifica-se como consequência uma variação de temperatura igual a 20 ºC. Determine a capacidade térmica desse corpo.

2. Qual a diferença entre calor sensível e calor latente? Cite exemplos.

DINÂMICA LOCAL INTERATIVA

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3. Uma barra de cobre de massa 100g deve ser aquecida de 20º até 30 ºC. Determine:

a) a quantidade de calor que a barra deve receber;b) a capacidade térmica da barra de cobre (Dado ccobre =0,5 cal/g. ºC)

DINÂMICA LOCAL INTERATIVA

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