Lab5

LABORATÓRIO DE TERMODINÂMICA APLICADA
Experiência N° 5.

DETERMINAÇÃO DO EQUIVALENTE MECÂNICO DO CALOR “J”

1. Introdução

Se um corpo recebe energia térmica, então ocorre um aumento de sua energia interna e conseqüentemente, uma elevação de sua temperatura. Isto é válido se não ocorrem transformações de fase neste corpo. Entre a quantidade de energia térmica Q doada a uma corpo e a energia absorvida por ele, traduzida por um T, existe a proporcionalidade Q = T. A grandeza denomina-se capacidade térmica do corpo considerado. Ela é proporcional a massa m do corpo  = c m e é, portanto, uma grandeza dependente do material. A capacidade térmica por unidade de massa c = /m é chamada de calor específico (equação 1) (Van Wylen, 1986): (1)
A esta relação está associada a histórica definição de caloria ou kilocaloria (kcal), uma unidade tomada como referência para a medida de energia térmica. Ela é a quantidade de energia necessária para, a uma pressão de 760 Torr, variar a temperatura de um quilograma de água de 14,5 a 15,5oC. A kilocaloria é uma unidade de energia e corresponde na tabela de vapor, adotada a partir da 5a Conferência Internacional sobre as propriedades do vapor de 1956 em Londres, a 1 kcalIT = 1000 cal = 4,1868  103 J. Já em 1948 na Conferência Geral de Massas e Pesos foi adotado o Joule como unidade de energia térmica, de modo que a kilocaloria passou a ser uma unidade secundária. A questão da precisão do valor do ‘equivalente mecânico ou elétrico do calor” passou a ser irrelevante. Outras unidades de energia que caíram em desuso são:O erg (107 = 1 erg), O Btu (9,478  10-4 Btu = 1 J) e o eV (6,242  1018 eV = 1 J), Sistema Internacional de Unidades (1984).
As principais unidades para expressar quantidade de energia utilizadas atualmente são: O Newton.metro (Nm), utilizado principalmente para trabalho mecânico (energia mecânica); o Joule (J), utilizado principalmente para calor (energia térmica); o Watt.segundo (Ws), utilizado