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Departamento de Fsica - ICE/UFJFLaboratrio de Fsica II
Prtica 10: Calor Especfico
1. Introduo:Quando dois corpos com temperaturas diferentes
entram em contato (direto ou no) este sistema tende a
chegar ao equilbrio, atravs de um fluxo de calor. A noo de calor
tambm til em outras situaes nadescrio de fenmenos trmicos. Como o
calor uma forma de transferncia da energia, ele pode ser medido
em unidades de energia como o joule. Entretanto, historicamente,
foi adotado uma unidade independente de
quantidade de calor, a caloria, cujo uso persiste at hoje. A
caloria definida atualmente como a quantidade
de calor necessria para elevar de 14,5oC a 15,5oC a temperatura
de 1g de gua. Para outros tipos de
substncias as quantidades de calor podem ser diferentes. A
quantidade de calor necessria para elevar de umgrau a temperatura
de 1g de uma substncia qualquer, chama-se calor especfico c. A
unidade para c cal/goC. Pela definio de caloria, o calor especfico
da gua entre 14,5oC e 15,5 oC c= 1 cal/g oC. O calorespecfico varia
geralmente com a temperatura. Por exemplo, no intervalo entre 0oC e
1oC, o calor especfico
da gua 1,008 cal/g oC; na prtica, podemos desprezar tal
variao.
Se tivermos m gramas de uma substncia pura de calor especfico c,
a quantidade de calor Qnecessria para elevar sua temperatura de
T
Q mc T C T = =
onde C = mc chama-se capacidade trmica da amostra considerada,
cuja unidade cal/oC.A capacidade trmica de um sistema formado de
m1gramas de uma substncia de calor especfico
c1, m2 de calor especfico c2, etc...., :
C = m1c1 + m2c2 + ...
Suponhamos que uma amostra A de uma massa mA de uma substncia de
calor especfico cA,aquecida a uma temperatura TA, mergulhada dentro
de uma massamde gua, de calor especfico c, contida
num recipiente de paredes adiabticas e de capacidade trmica C. A
gua e o recipiente esto inicialmente temperatura Ti
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2- Procedimento Experimental
Materiais:garrafa trmica
termmetro
balana
manta de aquecimentoamostras de slidos
gua
I -Determinao da capacidade calorfica C da garrafa trmica.
1-Coloque na garrafa trmica uma certa massa mo de gua a uma
temperatura To abaixo da temperaturaambiente e deixa-se o sistema
entrar em equilbrio.2 - Aquea outra quantidade de gua m1
temperatura T1acima da temperatura ambiente.3 - Introduza
rapidamente esta massa m1 de gua no calormetro e l-se a temperatura
T mxima que oconjunto atinge.4 - Repita a experincia 6 vezes e
calcule C, realizando o tratamento estatstico.
II -Calor especfico de slidos
1 - Coloque na garrafa trmica uma massa de gua mo temperatura
To.2 - Aquea separadamente o corpo cujo valor especfico se quer
determinar: Considere a temperatura T1dagua onde o corpo est
imerso, como a temperatura do mesmo.3 - Introduza rapidamente o
corpo no calormetro. A temperatura do conjunto se uniformiza at que
otermmetro atinja o mximo. Faa ento a leitura desta temperatura T;
(To
