Relatorio de Troca de Calor

Troca de Calor

Objetivo

Verificar a conservação de energia térmica entre dois sistemas de temperaturas diferentes.

1.1 Introdução

Quando dois sistemas a temperaturas diferentes são colocados em contato, a temperatura atingida por ambos está compreendida entre as temperaturas iniciais de cada corpo. Estes fenômenos são observados frequentemente e o homem, há muito tempo, tem procurado entendê-los de maneira profunda. Ficou estabelecido, de um modo geral, que calor é a energia transferida entre um sistema e sua vizinhança, como consequência apenas da diferença de temperatura.
Define-se, quantitativamente, a unidade de calor Q em termos de variação de uma das grandezas de um corpo durante um processo específico. Por exemplo, se ao aquecermos um quilograma de água, sua temperatura varie de 14,5 ºC para 15,5 ºC, dizemos que o sistema recebeu uma quilocaloria (kcal) de calor. Contudo, para nossos propósitos, podemos generalizar esta definição dizendo que caloria é a quantidade de energia necessária para elevar a temperatura de 1g de água de 1ºC.
Para uma dada massa, a quantidade de calor necessária para produzir um determinado acréscimo de temperatura depende da substância. Chama-se Capacidade Térmica C, de um corpo o quociente entre a quantidade de calor dQ, fornecida ao corpo e o correspondente acréscimo de temperatura dT:

C=dQ/dT (1.1)

A capacidade térmica por unidade de massa de um corpo, denominada calor específico, 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 = 1/m x dQ/dT (1.2)

Pode-se falar, apropriadamente, por um lado, da capacidade térmica de uma moeda de cobre e, por outro lado,do calor específico do cobre.O calor que deve ser transferido a um corpo de massa m, cujo material tem um calor específico c, para elevar sua temperatura desde Ti até Tf