Fisica teorica e experimental ii

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UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO
INSTITUTO DE FÍSICA
DEPARTAMENTO DE FÍSICA APLICADA E TERMODINÂMICA
LABORATÓRIO DE FÍSICA II






CALOR ESPECÍFICO











CALOR ESPECÍFICO





1-OBJETIVO:

Determinar de forma experimental o calor específico de um material.





2- INTRODUÇÃO TEÒRICA:


Como vimos na experiência anterior vimos o conceitode calor, de capacidade térmica e lembramos o significado de temperatura, e expomos um seguinte exemplo, supomos um objeto A, que parece frio entre em contato com nossa mão, e um objeto idêntico, B, que parece quente, sejam colocados em contato um com o outro. Após um intervalo de tempo suficiente, A e B darão origem à mesma sensação de temperatura, dizemos então que A e B estão em equilíbriotérmico.
Para comprovar logicamente este fato existe a lei zero da Termodinâmica: Se A e B estão em equilíbrio térmico com um terceiro corpo C (o “termômetro”), então A e B estão em equilíbrio térmico.
A palavra “capacidade” não deve ser interpretada como a quantidade de calor que um corpo pode reter, uma vez que ela, significa, simplesmente, o calor fornecido a um corpo para elevar de umaunidade sua temperatura.


C = Q / ΔT (cal / ºC = cal.ºC-1 ou J.K-1)



Onde: C: capacidade térmica (cal.ºC-1 ou J.K-1);
Q: quantidade de calor (cal ou J);
(T: variação de temperatura (ºC ou K).


A palavra “capacidade” não deve ser interpretada como a quantidade de calor que um corpo pode reter, uma vez que ela, significa, simplesmente, o calor fornecido a um corpo paraelevar de uma unidade sua temperatura. A capacidade térmica por unidade de massa de um corpo, denominada calor específico, segundo a equação 8.2, depende da natureza da substância da qual ele é feito e é definido como o quociente entre sua capacidade térmica e sua massa.

c = C/m = Q/m ΔT (cal/g ºC = cal.g-1.ºC-1 ou J.kg-1.K-1)

Onde: C: capacidade térmica (cal.ºC-1 ou J.K-1);
c:calor específico (cal.g-1.ºC-1 ou J.kg-1.K-1);
Q: quantidade de calor (cal ou J);
(T: variação de temperatura (ºC ou K);
m: massa de um corpo (g ou kg).

Quando dois ou mais sistemas trocam calor entre si, até estabelecer o equilíbrio térmico, é nula a soma das quantidades de calor trocadas por eles, segundo a equação 8.3.


Q1 + Q2 + Q3 + ... + Qn = 0
Onde: Q:quantidade de calor (cal ou J);


Em princípio são calculadas as quantidades de calor trocadas pelos sistemas envolvidos e, no final, é efetuada a soma e igualada a zero. Os recipientes dentro dos quais ocorrem as trocas de calor recebem o nome de calorímetros, que caso não sejam isolantes térmicos, participarão da troca de calor, isto é, o calor que ganharem ou perderem também fará parte naequação.
De acordo com o sistema formado na experiência, temos as equações 8.4 e 8.5.


Qcalorímetro + Qágua + Qcorpo = 0 (equação 8.4)
Ccalorímetro.(Tcalorímetro+cágua.mágua.(Tágua+ccorpo.mcorpo.(Tcorpo=0(equação 8.5)
Onde: C: capacidade térmica (cal.ºC-1);
c: calor específico (cal.g-1.ºC-1);
Q: quantidade de calor (cal);
(T: variação de temperatura (ºC);
m: massa de umcorpo (g).










3- MATERIAL UTILIZADO E ARRANJO EXPERIMENTAL:



[pic]







| |Quant. |Descrição |
|M1 |1 |Calorímetro |
|M2 |1 |Termômetro |
|M3 |1 |Bécher |
|M4 |1 |Tripé |
|M5 |1|Tela de amianto |
|M6 |1 |Bico de Bunsen |
|M7 |1 |Fósforo |
|M8 |1 |Corpo de prova |
|M9 |1 |Balança |
|M10 |1 |Garra |
|M11 |1 |Linha |
|M12 |- |Água...
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