Termofisica

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Calor Específico

Dois objetos feitos do mesmo material têm capacidades térmicas proporcionais a suas massas. Então tornasse conveniente definir um calor específico ”c”, que se refere a um objeto, mas a uma massa unitária do material de que é feito o objeto.

De acordo com as definições de caloria e Btu, o calor específico da água é:

A tabela a seguir mostra se os caloresespecíficos de algumas substâncias à temperatura ambiente.

Calor Específico Molar

O mol em muitas vezes é a unidade mais conveniente para especificar a quantidade de uma substância, definido da seguinte forma:
unidades elementares de qualquer substância.Quando a capacidade calorífica é dada para um mol de substância, esta passaa designar-se capacidade calorífica molar ou calor específico molar.

Um Ponto Importante
Para determinar e utilizar corretamente o calor específico de uma substância é preciso conhecer as condições em que ocorre a transferência de calor. No caso de sólidos e líquidos, em geral supomos que a amostra está submetida a uma pressão constante (normalmente, a pressão atmosférica) durante a transferência. Entretanto, também podemos imaginar que a amostra é mantida com um volumeconstante durante a absorção de calor. Para isso, a dilatação térmica da amostra deve ser evitada pela aplicação de uma pressão externa. No caso de sólido e líquido isso é muito difícil de executar experimentalmente, mas o efeito pode ser calculado, e verifica-se que a diferença entre os calores específicos a pressão constante e a volume constante é relativamente pequena.
Calores de Transformação
Ocalor quando transferido para uma amostra sólida ou liquida nem sempre aumenta a temperatura. Em vez disso, pode mudar de fase (ou de estado). A matéria pode existir em três estados. No estado líquido, sólido e gasoso.
Fundir um sólido significa fazê-lo passar do estado sólido para o estado líquido. O processo requer energia porque os átomos ou moléculas do sólido devem ser liberados de suaestrutura rígida. Um bom exemplo é a fusão do cubo de gelo para formar água.
Solidificar um líquido é o inverso e exige a retirada de energia para que os átomos ou moléculas para que volte a formar estruturas rígidas de um sólido.
Vaporizar o líquido significa passá-lo do estado líquido para o gasoso. Este processo requer energia porque os átomos ou moléculas devem ser liberados de seus aglomerados.Condensar é o inverso de vaporizar e exige a retirada de energia para que os átomos ou moléculas voltem a se aglomerar.
A quantidade de energia de massa para que uma amostra mude totalmente de fase é chamada de calor de transformação e é representada pela letra L. Assim, quando uma amostra de massa m sofre uma mudança de fase a energia total transferida é:

È chamado de calor vaporizaçãoquando a mudança é da fase líquida para gasosa ou vice-versa e representado pelo símbolo Lv. Para a água à temperatura normal de vaporização ou condensação.

É chamado de calor de fusão quando a mudança é da fase sólida para líquida ou vice-versa e representado pelo símbolo Lf. Para a água à temperatura normal de solidificação ou de fusão,

Calor e Trabalho
Vamos analisar um gás confinado em umcilindro com um êmbolo e algumas esferas de chumbo em cima dele. A força para cima sobre o êmbolo devido a pressão do gás confinado é igual ao peso das esferas de chumbo colocadas em cima do êmbolo. As paredes do cilindro são de um material isolante que não permitem a transferência de energia em forma de calor. A base do cilindro repousa em um reservatório térmico cuja temperatura T pode sercontrolada.
O sistema parte de um estado inicial i, descrito por uma pressão, um volume e uma temperatura . Deseja-se levar o sistema a um estado fina f, descrito por uma pressão , um volume , e uma temperatura .
Suponha que algumas esferas de chumbo são removidas do êmbolo permitindo que o êmbolo seja empurrado para cima com uma força , que produz um deslocamento...
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