Mudanas de Temperatura

Calor

A temperatura uma grandeza que mede o grau de agitao das molculas. J o calor energia. Quando um corpo transfere energia para outro devido diferena de temperatura existente entre eles, observa-se o conceito de calor. Tal transferncia ocorre at que os corpos igualem suas temperaturas, chegando, ento, ao equilbrio trmico.O calor , portanto, uma transferncia de energia entre dois corpos que inicialmente apresentam temperaturas diferentes.MUDANAS DE TEMPERATURAEssa transferncia de energia pode ocorrer por duas razes: para que um corpo utilize esse calor para modificar sua temperatura ou para que esse corpo modifique o estado fsico da matria. Portanto, quando um corpo recebe ou cede calor, ocorre uma transformao: variao de temperatura ou mudana de estado fsico. No primeiro caso, dizemos que se trata de calor sensvel e, no segundo, calor latente.

Mudana de Estado fsico

As mudanas de estado fsico so: fuso, passagem do estado slido para o lquido; vaporizao, passagem do estado lquido para o gasoso; condensao, de gasoso para lquido; solidificao, de lquido para slido; sublimao, de slido diretamente para gs e ressublimao ao passar de gs diretamente para slido.

CAPACIDADE TRMICA E CALOR ESPECFICO

Definimos capacidade trmica ou capacidade calorfica C de um corpo como sendo a quantidade de calor necessria por unidade de variao de temperatura do corpo:

A capacidade trmica C uma caracterstica do corpo e no da substncia. Assim, diferentes blocos de chumbo tm diferentes capacidades trmicas, apesar de serem de mesma substncia (chumbo).

Da definio de capacidade trmica podemos obter as suas unidades de medida:

Quando considerarmos a capacidade trmica da unidade de massa temos o calor especfico c da substncia considerada:

Calor especfico c uma caracterstica da substncia e no do corpo. Assim, cada substncia tem o seu calor especfico, diferentes blocos de chumbo tm o mesmo calor especfico, pois so de mesma substncia.

As unidades mais usadas de calor especfico so:

sendo que 1 cal eqivale a aproximadamente 4,1855 J.

Na tabela abaixo apresentamos valores do calor especfico de algumas substncias.

PRIVATESubstnciaCalor especfico (cal/gC)

gua1,00

lcool0,58

alumnio0,219

chumbo0,031

cobre0,093

ferro0,110

gelo0,55

mercrio0,033

prata0,056

vidro0,20

vapor dgua0,48

EQUAO FUNDAMENTAL DA CALORIMETRIA

A quantidade de calor sensvel recebida ou cedida por um corpo, em funo da variao de temperatura, pode ser expressa da seguinte forma:

PRINCPIO FUNDAMENTAL DA CALORIMETRIA

Se vrios corpos, no interior de um recipiente isolado termicamente, trocam calor, os de maior temperatura cedem calor aos de menor temperatura, at que se estabelea o equilbrio trmico. A soma das quantidades de calor trocadas por eles:

QA + QB = 0 QRECEBIDO > 0 QCEDIDO < 0

Os recipientes utilizados para estudar a troca de calor entre dois ou mais corpos so chamados calormetros.

1. PRIVATEExerccios

2. Uma pea de ferro de 50 g tem temperatura de 10o C. Qual o calor necessrio para aquec-la at 80o C? (calor especfico do ferro: c = 0,11 cal/ g. oC )

3. Uma pessoa bebe 500 g de gua a 10o C. Admitindo que a temperatura dessa pessoa de 36o C, qual a quantidade de calor que essa pessoa transfere para a gua? O calor especfico da gua 1 cal/ g. oC.

4. Um corpo de massa 50 gramas recebe 300 calorias e sua temperatura sobe de 10o C at 30o C. Determine o calor especfico da substncia que o constitui.

5. Mil gramas de glicerina, de calor especfico 0,6 cal/ g. oC, inicialmente a 0o C, recebe 12000 calorias de uma fonte. Determine a temperatura final da glicerina.

6. Um corpo de massa 200 g a 50 o C, feito de um material desconhecido, mergulhado em 50 g de gua a 90o C. O equilbrio trmico se estabelece a 60 o C. Sendo 1 cal/g. oC o calor especfico da gua, e admitindo s haver trocas de calor entre o corpo e a gua, determine o calor especfico do material desconhecido. 7. O alumnio tem calor especfico 0,20 cal/g. o C e a gua 1 cal/g. o C. Um corpo de alumnio, de massa 10 g e temperatura de 80o C, colocado em 10 g de gua temperatura de 20o C. Considerando que s h trocas de calor entre o alumnio e a gua, determine a temperatura final de equilbrio trmico.

8. Questo

9. Sabe-se que os desertos so muito quentes durante o dia e bastante frios noite. Ento, que concluso voc pode tirar a respeito do calor especfico da areia?