CALORIMETRIA

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Energia térmica em trânsito do sistema de maior temperatura para o de menor.

Ta > Tb

1.CALOR.

Equilíbrio térmico → Mesma temperatura

2.Calor Específico Sensível (c):

Energia para variar de 1°C a temperatura de 1 grama.

1 / º

0,22 / º

0,19 / º

0,24 / º

água

al

areia

ar

c cal g C

c cal g C

c cal g C

c cal g C

=

==

=

Característica da SUBSTÂNCIA.

3.EQUAÇÃO FUNDAMENTAL DA CALORIMETRIA.

. . Q m c θ= ∆Q quantidade de calor m massac calor específico∆θ variação de temperatura

∆θ > 0 Q > 0 (calor recebido pelo corpo)∆θ< 0 Q < 0 (calor cedido pelo corpo)

4.Capacidade térmica de um corpo:

Energia para uma variação de 1ºC.

QC

θ=

∆

. ..

.

Q mcC mc

C mc

θθ θ

∆= = =∆ ∆

=

5.Trocas de calor

temperatura final do equilíbrio térmicofθ =

Recebido(B)

Cedido(A)

Recebido(B) Cedido(A) 0

Q x

Q x

Q Q

=

= −

+ =

QA + QB + QC +... = 0

Transmissão de Calor

Condução Térmica

Ocorre de molécula para molécula.

•Ocorre nos Sólidos

•Não ocorre no vácuo

Material K ( cal /s . cm . o C )

Ar seco 0,00006

Lã 0,00009

Papel 0,003

Água 0,0014

Vidro 0,0015

Concreto 0,0025

Gelo 0,0040

Ferro 0,17

Latão 0,26

Alumínio 0,50

Ouro 0,70

Prata 0,97

Bom condutor

Bom isolante

As roupas de frio são um

exemplo de isolante térmico; o ar que

fica retido entre suas fibras dificulta a

condução de calor. Os pelos dos

animais e a serragem também são bons

isolantes térmicos porque retêm ar.

Os iglus, embora feitos de gelo, impedem a condução de calor para o meio externo. Elevando, assim sua temperatura interna.

e

θ2 θ1

θ2 > θ1

Φ

Mais quente

Mais frio

Fluxo de Calor (Φ) e a Lei de Fourier

L

Ske

Sk

θ

θ

∆=Φ

∆=Φ

..

..

S

k → Coeficiente de condutibilidade térmica do material.

S → Área da secção transversal

e → espessura da placa ou L comprimento da barra.

Convecção Térmica

.Ocorre em fluidos(líquidos e gases). O fluido quente, menos denso, tende a subir, o fluido frio desce.

•Ocorre com transporte de matéria.

•Não ocorre no vácuo.

Correntes de convecção

↑↓=

↑↑⇒

V

md

Vθ

Geladeiras possuem

prateleiras de grades para favorecer as correntes de

convecção. Note que o congelador fica no alto, caso

contrário não ocorreria esta

circulação.

Ar condicionado.Para facilitar o resfriamento de umasala, o condicionador de ar deve sercolocado na parte superior da mesma.Assim, o ar frio lançado, mais denso,desde, enquanto o ar quente na parteinferior, menos denso, sobe (correntede convecção).

Aquecedor Solar de Água

BRISA MARÍTIMA

RADIAÇÃO (IRRADIAÇÃO)O CALOR PROPAGA-SE POR ONDAS ELETROMAGNÉTICAS, OCORRENDO NO VÁCUO.

É refletido por superfícies claras ou espelhadas e absorvido por superfícies escuras.

A estufa de plantas é feita de vidro, que é transparente à energia radiante do Sol e opaco às ondas de calor emitidas pelos objetos dentro da estufa. Assim, o interior da estufa se mantém a uma temperatura maior do que o exterior.

Na atmosfera terrestre também ocorre o efeito estufa. O gás carbônico (CO2) e os vapores de água presentes no ar funcionam como o vidro: são transparentes à energia radiante que vem do Sol, mas opacos às ondas de calor emitidas pela Terra. Em virtude do aumento considerável de veículos, indústrias e fontes poluidoras em geral, os níveis de gás carbônico e outros gases têm aumentado na atmosfera terrestre. Isso já provocou um aumento na temperatura média da Terra de 1°C, e previsões para um aumento de 1,8°C a 4°C para os próximos 50 anos.

GARRAFA TÉRMICAGARRAFA TÉRMICA

Infravermelho

Resulta da

colisão de suas

moléculas

com as paredes

do recipiente

1 atm = 76 cmHg = 760 mmHg=1,0.105Pa=1,0.105 N/m²

É o espaço ocupado pelo gás ,é o volume do recipiente que o contem.

1 l = 1000 ml = 1000 cm³1 cm³=10-3 l=10-6 m³1 ml= 1 cm³1 m³=103 l

T = ΘC + 273 Kelvin=Celsius+273

2.Transformações Gasosas.

A) TRANSFORMAÇÃO ISOBÁRICA.

Pressão constante;o volume é diretamente proporcional à temperatura do gás.

.V k T

ou

Vk

T

=

=

1 2

1 2

V V

T T=

B) ISOVOLUMÉTRICA,ISOCÓRICA OU ISOMÉTRICA

Volume constante; a pressão é

diretamente proporcional à temperatura do gás.

.p k T

ou

pk

T

=

=

1 2

1 2

p p

T T=

Temperatura constante; o volume é inversamente proporcional à pressão.

C) TRANSFORMAÇÃO ISOTÉRMICA

a b cT T T

ISOTERMAS

> >

1 1 2 2. .p V p V=

.

kV

p

ou

pV k

=

=

V

T=1

1

V

T2

2

P1 P 2 xx

3)LEI GERAL

4.Equação de Clapeyron

R = 0,082 atm.l/mol.KR = 8,31 J/mol.K

P . V = n . R . TP . V = n . R . T P – Pressão

V – Volume

T – Temperatura

R – Constante geral dos gases.

n – Número de mols

Dilatação.

Por que os corpos dilatam?

Quando a temperatura aumenta as moléculas aumentam sua agitação acarretando um aumento da distância média das moléculas.

Volumétrica.

V = VV = V00 + + ∆∆ VV

∆∆ V = VV = V00 . . γγ . . ∆∆ TT

γγ = 3 . = 3 . αα

Relação entre os coeficientes.

α β γ1 2 3

= =

Comportamento anômalo da água.

A água de 4 para 0°C aumenta de volume .Ao congelar a água aumenta cerca de 10% de seu volume devido às pontes de hidrogênio.