aula 6 calorimetria 2

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