Física

Nome _____________________________________
2º Ensino Médio
Trabalho de Física
Data ___/08/09
Leia com atenção
Calorimetria
É a parte da física que estuda as trocas de energia entre corpos ou sistemas quando essas trocas se
dão na forma de calor. Calor significa uma transferência de energia térmica de um sistema para outro,
ou seja: podemos dizer que um corpo recebe calor, mas não que ele possui calor. A calorimetria é uma
ramificação da termologia.
Termologia
Calor - Energia térmica que flui de um corpo para outro em virtude da diferença de temperatura entre
eles. Pode ser adicionado ou removido de uma substância. É medido em calorias ou joules S.I.
Capacidade térmica (C) - É a capacidade de um corpo de mudar sua temperatura ao receber ou liberar
calor. Ela é dada como a razão entre a quantidade de calor e a variação de temperatura.
C: capacidade térmica do corpo.
Q: quantidade de calor trocada pelo corpo.
Δθ: variação de temperatura do corpo.
A unidade de capacidade térmica no S.I. é o J/K (Joule por Kelvin).
Calor específico (c): É a capacidade específica de uma substância de mudar sua temperatura ao
receber ou liberar calor para cada massa unitária que esta vier a se incluir. Isto quer dizer que a
Capacidade Térmica de um corpo é dada pelo Calor Específico da substância que o compõe e sua
massa.
A unidade usual para determinar o calor específico é
cal / g0C e no S.I. é o J/K.kg
c: calor específico de um dado material.
C: capacidade térmica da amostra deste material.
M: massa da amostra deste material.
Uma caloria (1 cal): é a quantidade de calor necessária para aquecer, sob pressão normal, 1,0 g de
água de 14,5°C a 15,5°C.
Função Fundamental da Calorimetria (Quantidade de Calor Sensível)
Ocorre mudança de temperatura nas substâncias.
Q>0 (o corpo recebe calor)
Q<0 (o corpo cede calor)
(o corpo se aquece).
(o corpo se esfria).
Propriedades Envolvidas nas trocas de Calor (Princípios da Calorimetria)
1. Princípios de transformações inversas: a quantidade de calor que um corpo recebe é igual, em
módulo, à quantidade de calor que um corpo cede ao voltar, pelo mesmo processo, à situação
inicial.
2. Princípio do Equilíbrio Térmico: quando vários corpos inicialmente a temperaturas diferentes
trocam calor entre si, e só entre si, observamos que alguns perdem enquanto outros recebem
calor, de tal maneira que decorrido um certo tempo, todos estacionam numa mesma
temperatura, chamada temperatura de equilíbrio térmico.
3. Princípio da Igualdade das Trocas de Calor: quando vários corpos trocam calor apenas, entre si,
a soma das quantidades de calor que alguns cedem é igual, em módulo, à soma das
quantidades de calor que os restantes recebem.
Q1 + Q2 + ... + Qn = 0
Siglas
C= capacidade térmica (cal/°C)
Q= quantidade de calor (cal)
∆T ou ∆Θ= variação de temperatura
c= calor específico (cal/g°C ou J/kg K)
M= massa (g)
T= temperatura (°C)
Exemplos
1. Ao receber 6000 cal, um corpo de 250 g aumenta sua temperatura em 40°C, sem mudar de fase.
Qual o calor específico do material desse corpo?
Quantidade de calor sensível: Q = m.c.Δθ
6000 = 250.40.c
6000 = 10000.c
6000 / 10000 = c
c = 0,6 cal/g.°C
2. Uma esfera de ferro está inicialmente à temperatura de 30°C. Ao receber uma quantidade de calor de
600 calorias, sua temperatura passa para 34°C. Determine a capacidade térmica dessa esfera de ferro.
Capacidade térmica é dada pela equação:
C = 600 / (34-30)
C = 600 / 4
C = 150 cal / °C
Exercícios
1-Qual é a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de 200g de cobre de 10°C a 80°C.
Considere o calor específico do cobre igual a 0,093 cal/g . °C.
2-Ao receber a quantidade de calor Q= 600 cal, um corpo tem sua temperatura aumentada, sendo ∆T =
20°C. Determine a capacidade térmica do corpo.
3- Um bloco de vidro de massa m = 300 gramas está inicialmente à temperatura de 25°C. Sabendo que
o calor específico do vidro é c = 0,20 cal/g.°C, calcule a quantidade de calor necessária para elevar a
temperatura do bloco até 40°C.
Formulário
Q = m.c.∆T
C = m.c
Q = quantidade de calor (cal)
C = capacidade térmica (cal/°C)
m = massa do corpo (g)
C = Q/∆T
c = calor específico (cal/g.°C)
Q1 + Q2 + Q3 = 0
∆T = variação da temperatura (°C)
∆T = TF-TI