calorimetro

Introdução

Quando um corpo recebe calor, sua energia interna varia assim como sua temperatura, se não ocorrer mudança de fase. Existe uma relação entre a energia doada (Q) ao corpo e a energia absorvida por ele, traduzida como variação de temperatura (T). Esta é definida pela equação e é denominada como capacidade térmica do corpo. Esta capacidade é dependente da massa do corpo e, portanto, da grandeza do material ( = cm). Chega-se, então, à fórmula que define calor específico: c = /m → Calor específico pode ser entendido como a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de uma unidade de massa da substância em um grau. Analisando a relação que existe entre calor específico e outras propriedades termodinâmicas, a partir da primeira lei, desprezando a energia cinética e potencial e admitindo que a substância seja simples e compressível e que o processo seja quase-estático, temos:

Então, podemos obter: (volume constante); (pressão constante).

O “equivalente mecânico do calor J” é um fator que representa a relação entre a energia mecânica com a energia térmica quando uma se converte na outra. A conversão de energia mecânica em energia térmica é mais complicada experimentalmente do que a conversão de energia elétrica em térmica, porém, os resultados são semelhantes. Uma vez que os fenômenos envolvidos “efeito Joule” e “transporte de energia” são de mesma natureza. O experimento proposto simula a energia mecânica a partir da dissipação de energia térmica em um resistor submetido a uma diferença de potencial. Para fazer a experiência foi usada uma bancada composta por um sistema térmico com resistor, água e calorímetro. A água é colocada dentro do calorímetro e o resistor é imerso na água. É, então, aplicada uma tensão constante que provoca uma dissipação de energia pelo resistor. O calorímetro é o que mede a variação de temperatura da água. O modelo utilizado foi esquematizado na figura 1.

Figura 1 – Esquema da