CALORIMETRIACONCEITO E APLICAÇÕES

Alexandra SilvaAna CostaBruno GonçalvesCatarina Lopes

Inês PedroJoão CostaMariana Melo

Supervisor: Maria Eugénia Macedo Monitora: Albertina Rios

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Sumário:

•Descrição da técnica

• Propriedades

• Tipos de calorímetros

•Aplicações

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CALORIMETRIA

Calor é a energia em trânsito decorrente de uma diferença detemperatura entre dois corpos

QUENTE FRIOTransferência de calor

A calorimetria é a ciência que mede a quantidade de calor transferida entreum sistema e a sua vizinhança, resultando na libertação ou absorção de calor.

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Figura 1- Transferência de calor entre dois corpos a temperaturas diferentes

CALORÍMETRO

TemperaturaCapacidade

Calorífica

Composição Química

Mudança de Fase

Neste processo ocorrem variaçõesde diversas propriedades quepodem ser medidas de formaindireta.

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Figura 2- Calorímetro

Propriedades medidas pelo calorímetro

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• Representa numericamente a quantidade de calor que uma substância recebe, por unidade de massa, durante uma mudança de fase.

Calor Latente

• Define a capacidade característica de um corpo de absorver calor e consequentemente aumentar a sua temperatura.

Capacidade Calorífica

• Quando expostas ao calor, certas substâncias podem sofrer uma alteração na sua composição química.

Composição Química

• É definida a partir do gradiente de temperatura, pelo transporte de energia, na forma de calor, através de um sistema.

Condutividade Térmica

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• Consiste no calor libertado ou absorvido numa reação química que ocorre a pressão e temperatura normais.Entalpias

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Tipos de calorímetros

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Calorímetro adiabático

Minimização dastrocas de calorentre amostra evizinhança

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Figura 3- Calorímetro Adiabático

Calorímetro isotérmico

Não há variaçãode temperaturano decorrer daexperiência

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Figura 4- Calorímetro Isotérmico

Calorímetro isoperibol

Temperatura dasvizinhanças constantecom resistência térmicabem estabelecida

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Figura 5- Calorímetro Isoperibol

Calorímetro diferencial de varrimento (DSC)

De compensação de potência

De fluxo de energia calorífica

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Figura 6- Calorímetro Diferencial de Varrimento

Calorímetro DSC de compensação de potência

Fornecimento de energia

T amostra = T referência

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Figura 7- Calorímetro Diferencial de Compensação de Potência

Calorímetro DSC de fluxo de energia calorífica

Diferença de temperaturaentre a amostra e areferência medida emfunção da temperatura oudo tempo

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Figura 8- Calorímetro Diferencial de Fluxo de Energia

Aplicações da calorimetria

Aplicações da Calorimetria

Combustíveis

Polímeros

Estudos Microbiológicos

Estudos Ambientais

Estudos na Agricultura

Indústria Farmacêutica e de Cosméticos

Indústria Alimentar

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Figura 9 – Aplicações da Calorimetria

Combustíveis

• Gestão da qualidade-eliminação de resíduossólidos;

• o poder calorífico dossólidos e líquidoscombustíveis determinao valor comercial docombustível.

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Polímeros

• Caracterizar astemperaturas de fusão,cristalização, bem comoas entalpiasrelacionadas a estastransformações;

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Estudos Microbiológicos

• A calorimetria isotérmica mede o calorproduzido em todo o volume de umaamostra e consegue quantificar odesenvolvimento microbiológico.

• A calorimetria isotérmica usa-seprincipalmente:

• No estudo dos efeitos dacontaminação acidental

• Deteção da presença de micro-organismos

• Quantificar o crescimento exponencialde micro-organismos

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Estudos Ambientais

• Caracterização biológica dosolo;

• efetividade dos tratamentosde água;

• atividade de fungos nasflorestas e solos;

• fermentação da biomassa;• metabolismo dos insetos, etc.

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Estudos na Agricultura

• Estudos do solo• Deteção e controle de

doenças

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Indústria farmacêutica

• caracterização térmica;• estudos de compatibilidade entre

os constituintes da formulação;• identificação de polimorfismo com

determinação das entalpias decada forma cristalina;

• estabilidades, temperatura defusão e cristalização;

• calor de fusão e de cristalização,bem como na determinação datemperatura de transição vítrea.

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Indústria Alimentar

• Determinar a quantidade de caloriasde cada alimento;

• Onde:• Q = calor recebido pela água e cedido

pelo alimento;• m = massa da água contida no

calorímetro (g);• c = calor específico da água (1 cal/g

.ºC);• ∆t = variação da temperatura da água.

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ConclusãoA calorimetria é atualmente um processo altamente eficaz na medição da energia térmica emtransição.

Verificamos que existe uma grande variedade de calorímetros devido também à grandevariedade de substâncias com diferentes propriedades.

A calorimetria é um processo extremamente útil em certos ramos industriais

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