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Seminário de Física: introdução à calorimetria e conceitos base
Tipologia: Notas de estudo
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Calorimetria
Calorimetria
Se alguma coisa dá a
Se alguma coisa dá a
impressão de não ter nada a
impressão de não ter nada a
ver com calor....
ver com calor....
é só impressão!
é só impressão!
Dois recipientes com diferentes
temperaturas: t
l
< t
r
Calor é a energia térmica em trânsito entre
Calor é a energia térmica em trânsito entre
diferentes corpos a diferentes temperaturas.
diferentes corpos a diferentes temperaturas.
Unidades de calor:
Unidades de calor:
Capacidade Térmica. Calor
Capacidade Térmica. Calor
Específico.Quantidade de calor
Específico.Quantidade de calor
sensível.Equação Fundamental da
sensível.Equação Fundamental da
Calorimetria
Calorimetria
I) Capacidade Térmica (C): Consideremos um sólido qualquer que
I) Capacidade Térmica (C): Consideremos um sólido qualquer que
tem temperatura t
tem temperatura t
1
1
recebe uma quantidade de calor Q ficando com
recebe uma quantidade de calor Q ficando com
uma temperatura t
uma temperatura t
2
2
, que provoca uma variação na sua temperatura
, que provoca uma variação na sua temperatura
Δ
Δ T. Fornecendo a ele uma quantidade de calor 2Q, sua
T. Fornecendo a ele uma quantidade de calor 2Q, sua
temperatura varia 2
temperatura varia 2 Δ
Δ T.Então estabelecemos o seguinte critério:
T.Então estabelecemos o seguinte critério:
Δ T> 0, Q>0.
T> 0, Q>0.
Δ T< 0, Q<0.
T< 0, Q<0.
Assim, observamos experimentalmente que a quantidade de calor Assim, observamos experimentalmente que a quantidade de calor
trocada por ele é diretamente proporcional à sua variação de
trocada por ele é diretamente proporcional à sua variação de
temperatura e pode ser calculada da seguinte forma:
temperatura e pode ser calculada da seguinte forma:
Q T => Q = c
Q T => Q = c
cte.cte.
x
x Δ
Δ T => c
T => c
cte.cte.
= C = Q/
= C = Q/ Δ
Δ T ou Q = C.
T ou Q = C. Δ
Δ T
T ,
,
onde:
onde:
Q = quantidade de calor recebida.
Q = quantidade de calor recebida.
Δ
Δ T = t
T = t
22
11
= variação da temperatura.
= variação da temperatura.
C = capacidade térmica (constante de proporcionalidade).
C = capacidade térmica (constante de proporcionalidade).
Capacidade Térmica. Calor
Capacidade Térmica. Calor
Específico.Quantidade de calor
Específico.Quantidade de calor
sensível.Equação Fundamental da
sensível.Equação Fundamental da
Calorimetria
Calorimetria
calorífica C de um corpo como sendo a quantidade de calor por
calorífica C de um corpo como sendo a quantidade de calor por
unidade de variação de temperatura do corpo.
unidade de variação de temperatura do corpo.
-Unidades:
-Unidades:
Caloria por grau Celsius (cal/°C) e, no Sistema Internacional, o
Caloria por grau Celsius (cal/°C) e, no Sistema Internacional, o
joule por kelvin (J/K).
joule por kelvin (J/K).
II) Calor específico sensível (c):
II) Calor específico sensível (c):
Sabendo da proposição inicial, concluímos que a capacidade
Sabendo da proposição inicial, concluímos que a capacidade
térmica de um corpo é diretamente proporcional à sua massa,
térmica de um corpo é diretamente proporcional à sua massa,
ou seja, quanto maior a massa, maior a capacidade térmica.
ou seja, quanto maior a massa, maior a capacidade térmica.
Então temos:
Então temos:
C m => C = c
C m => C = c
cte.
cte.
. m => C = c .m . m => C = c .m
m = massa.
m = massa.
C = capacidade térmica.
C = capacidade térmica.
c = calor específico do corpo(constante de proporcionalidade).
c = calor específico do corpo(constante de proporcionalidade).
Capacidade Térmica. Calor
Capacidade Térmica. Calor
Específico.Quantidade de calor
Específico.Quantidade de calor
sensível.Equação Fundamental da
sensível.Equação Fundamental da
Calorimetria
Calorimetria
Da definição de calor relacionada com a capacidade
Da definição de calor relacionada com a capacidade
térmica pela variação de temperatura, temos:
térmica pela variação de temperatura, temos:
Da definição de capacidade térmica relacionada com a
do calor específico por sua massa, temos:
C = c.m(II)
Substituindo a equação (II) na equação (I), temos:
Q = m.c.ΔT
Essa equação é conhecida como a equação fundamental
da calorimetria e mostra que o calor sensível depende
da massa (m), do calor específico sensível (c) e da
variação de temperatura do corpo (ΔT).
Lopes, Biblioteca Virtual Leite Lopes(Org.). Como
Lopes, Biblioteca Virtual Leite Lopes(Org.). Como
medimos o calor. Disponível em:
medimos o calor. Disponível em:
<http://www4.prossiga.br/lopes/prodcien/fisicanaescola
<http://www4.prossiga.br/lopes/prodcien/fisicanaescola
/cap15-2.html>. Acessado em 17 de nov. de 2007.
/cap15-2.html>. Acessado em 17 de nov. de 2007.
Reinehr, Edson. Calorimetria.Disponível em:
Reinehr, Edson. Calorimetria.Disponível em:
<http://fisicajoaoxxiii.blogspot.com/2005/12/calorimetri
<http://fisicajoaoxxiii.blogspot.com/2005/12/calorimetri
a.html>. Acessado em: 21 de nov. de 2007.
a.html>. Acessado em: 21 de nov. de 2007.
Stensman, Berenice Helena Wiener. Trabalhos de
Stensman, Berenice Helena Wiener. Trabalhos de
conclusão do Mestrado Profissional em Ensino de Física
conclusão do Mestrado Profissional em Ensino de Física
em:
em:
<http://www.if.ufrgs.br/mpef/mef008/mef008_02/Bereni
<http://www.if.ufrgs.br/mpef/mef008/mef008_02/Bereni
ce/aula2.html>. Acessado em: 21 de nov. de 2007.
ce/aula2.html>. Acessado em: 21 de nov. de 2007.
