Calor e energia

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  • Publicado : 24 de abril de 2013
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1. Introdução
A propriedade física fundamental em termodinâmica é o trabalho. Trabalho é o movimento conta uma força que se opõe ao deslocamento. Fazer Trabalho é equivalente a elevar um peso em algum lugar nas vizinhanças do sistema. Um exemplo de trabalho é a expansão de um gás que empurra um pistão e provoca a elevação de um peso. Uma reação química que gera uma corrente elétrica que passaatravés de uma resistência também efetua trabalho, pois a mesma corrente pode ser conduzida através de um motor e usada para provocar elevação do peso.
A energia de um sistema é a sua capacidade de efetuar trabalho. Quando se efetua trabalho sobre um sistema (que não pode trocar energia de outra forma que não esta- por exemplo: comprimido um gás ou alongando uma mola) a capacidade do sistema deefetuar trabalho aumenta, em outras palavras, a energia do sistema aumenta. Calor é um processo a transferência de energia devido a uma diferença de temperatura, não uma propriedade. Quando um processo endotérmico ocorre num sistema com fronteiras diatérmicas, há entrada de energia no sistema, na forma de calor. Um processo exotérmico, num sistema diatérmico semelhante, provoca liberação de energiana forma de calor, para a vizinhança. Quando um processo endotérmico ocorre num sistema com fronteiras adiabáticas, a temperatura do sistema diminui, um processo exotérmico no mesmo sistema provoca elevação da temperatura do sistema.
Quando a energia da temperatura do sistema se altera com resultado da diferença de temperatura entra o sistema e sua vizinhança, dizemos que a energia foi transferidana forma de calor. Quando se aquece a água contida num béquer por meio de um aquecedor, a capacidade de sistema (a água) de efetuar trabalho aumenta, pois a água quente pode proporcionar mais trabalho do que a fria.
Um processo exotérmico é um processo que libera energia na forma de calor. Todas as reações de combustão são exotérmicas. Um processo endotérmico é um processo que absorve energia emforma de calor a partir das vizinhanças; um exemplo de um processo endotérmico é a vaporização da água.
2. Objetivo
Objetivo desta experiência é verificar as relações entre trabalho, o calor e a energia, produzidos por uma reação química. As reações químicas que absorvem ou liberam calor, são ditas respectivamente endotérmicas ou exotérmicas.
3. Material Experimental
*
* 3béquer de 100 mL
* 1 termômetro
* 1 kitassato
* 1 garrafa térmica
* 1 seringa de vidro de 50 mL
* 1 mangueira de conexão
* 1 rolha de borracha para vedação do kitassato
* 1 quantia de papel alumínio
* 1 chapa de aço com agitador magnético
* 1 barra magnética
* 300 mL de HCl diluído( 6,0 molar )
* 20,0 g de cloreto de amônio
* 100 mL de agua destilada4. Procedimento Experimental
I. Trabalho de expansão de um gás
1. Pesar as amostras de alumínio (aproximadamente 0,010; 0,015; 0,020; 0,025e 0,030 g) e anotar os valores na tabela1.
2. Colocar a barra magnética no kitassato.
3. Medir 50 mL de acido clorídrico (na capela) e colocar no kitassato.
4. Adicionar o kitassato sobre a chapa magnética.
5. Conectar a seringa(previamente presa pelas hastes metálicas) na saída lateral do kitassato. Posicionar a seringa na horizontal. Certifique que o embolo esteja na posição de leitura igual a zero mL.
6. Colocar uma amostra de alumínio, previamente pesada, no kitassato com acido clorídrico e tampar o kitassato com a rolha de borracha. Seja rápido nesse procedimento!! Certifique que não haja vazamentos de ar.
7. Ligaro agitador magnético, em baixa rotação.
8. Esperar ate que todo papel alumínio seja consumido e faça a leitura da expansão do gás (seringa de 50 mL). Anote este valor na tabela 1.
9. Repetir os mesmos procedimentos para todas as amostras de alumínio, até completar a tabela1.
II. Reações exotérmicas e endotérmicas em fronteiras adiabáticas
1. Adicionar 50 mL de água na garrafa...
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