aulão piumhi
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CALORIMETRIA
fisicarildo.blogspot.com
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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
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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.
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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)
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4.Capacidade térmica de um corpo:
Energia para uma variação de 1ºC.
QC
θ=
∆
. ..
.
Q mcC mc
C mc
θθ θ
∆= = =∆ ∆
=
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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
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Transmissão de Calor
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Condução Térmica
Ocorre de molécula para molécula.
•Ocorre nos Sólidos
•Não ocorre no vácuo
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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
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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.
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Os iglus, embora feitos de gelo, impedem a condução de calor para o meio externo. Elevando, assim sua temperatura interna.
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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.
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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
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Geladeiras possuem
prateleiras de grades para favorecer as correntes de
convecção. Note que o congelador fica no alto, caso
contrário não ocorreria esta
circulação.
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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).
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Aquecedor Solar de Água
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BRISA MARÍTIMA
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RADIAÇÃO (IRRADIAÇÃO)O CALOR PROPAGA-SE POR ONDAS ELETROMAGNÉTICAS, OCORRENDO NO VÁCUO.
É refletido por superfícies claras ou espelhadas e absorvido por superfícies escuras.
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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.
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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.
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GARRAFA TÉRMICAGARRAFA TÉRMICA
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Infravermelho
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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
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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
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T = ΘC + 273 Kelvin=Celsius+273
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2.Transformações Gasosas.
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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=
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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=
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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
=
=
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V
T=1
1
V
T2
2
P1 P 2 xx
3)LEI GERAL
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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
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Dilatação.
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Por que os corpos dilatam?
Quando a temperatura aumenta as moléculas aumentam sua agitação acarretando um aumento da distância média das moléculas.
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Volumétrica.
V = VV = V00 + + ∆∆ VV
∆∆ V = VV = V00 . . γγ . . ∆∆ TT
γγ = 3 . = 3 . αα
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Relação entre os coeficientes.
α β γ1 2 3
= =
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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.