Termoquimica

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Determinação do Calor Específico do Óleo de soja – Física Experimental II

1. OBJETIVOS
Neste experimento pretende-se investigar conceitos termodinâmicos através da determinação da potência térmica de uma chapa aquecedora utilizando o calor específico da água e determinar o calor específico do óleo de soja baseado no tempo de exposição à fonte térmica de potência conhecida a fim de visualizare determinar didaticamente a ocorrência de fenômenos termodinâmicos entre corpos.

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Determinação do Calor Específico do Óleo de soja – Física Experimental II

2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
Segundo Van Wylen & Sonntag (1973), a termodinâmica é a ciência que trata do calor e do trabalho, bem como das propriedades das substâncias relacionadas ao calor e ao trabalho. A base para o estudo datermodinâmica é o calor. O calor pode ser definido como sendo a forma de energia transferida (energia térmica) através da fronteira de um sistema numa dada temperatura a outro sistema numa temperatura inferior, devido à diferença de temperaturas entre eles. Com base em Resnick & Halliday (1973), tem-se que quando dois corpos (A e B sendo a temperatura de A>B) são colocados em contato, o corpo que estáem uma temperatura mais alta cede energia térmica para o que está em menor temperatura, até que ambos atinjam o equilíbrio térmico. Este fenômeno é denominado fluxo de calor. Fluxo de calor é o processo de transferência de energia que ocorre exclusivamente em virtude das diferenças de temperaturas. (SEARS, ZEMANSKI & YOUNG, 1973)

A

B

TA > TB
Fig.1 – Representação de transferência decalor de A para B

Quando uma quantidade de calor é transferida entre corpos e há uma mudança de temperatura, pode-se definir o calor específico da substância. Schaum & Van der Merwe (1973) definem o calor específico como sendo a quantidade de calorias necessárias para elevar a temperatura de 1 grama de uma substância em 1º C.

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O calor específico pode ser definido por:

c =
Onde: c: Calor específico a ser determinado m: Massa da substância estudada Q: Energia térmica necessária T: Temperatura

1 Q ⋅ m T

Tabela 1: Calor específico de algumas substâncias

SUBSTÂNCIA

CALOR ESPECÍFICO [cal/gºC] 1,00 0,60 0,22 0,20

TEMPERATURA [ºC] 0 a 100 0 15 a 185 19 a 100

Água Álcool Alumínio VidroFonte: Física Auto - Instrutivo (Volume 4) – SAAD, YAMAMURA & WATANABE - São Paulo: Saraiva 1977.

O óleo de soja, objetivo deste estudo possui calor específico de 0,47 g/calºC (SUCRANA, 2009). Neste experimento, aborda-se o conceito físico de termodinâmica, calor, fluxo de calor e calor específico, a fim de tratar o assunto de maneira prática e didática.

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3. MATERIAIS E MÉTODOS
3.1. MATERIAIS UTILIZADOS
Chapa aquecedora Erlenmeyer Água Óleo Vegetal Termômetro Suporte Universal Balança Gravitacional Cronômetro Garra Mufa

3.2. MÉTODO EXPERIMENTAL
1ª Parte: Utilizando uma balança gravitacional mediu-se a massa de um erlenmeyer vazio, para dar início ao procedimento. Adicionou-se aproximadamente 50 ml deágua no erlenmeyer; Após foi medida a massa do erlenmeyer com a água para verificar a massa de água utilizada no procedimento; Dentro do erlenmeyer com água foi colocado um termômetro e verificada a temperatura da água. O erlenmeyer com água foi colocado sobre uma chapa aquecedora; Utilizou-se um cronômetro com capacidade de marcação de voltas para efetuar a medição do tempo; foi marcado o tempodecorrido para cada grau centrígado elevado (tempo que levou para passar de um grau para o outro). Obteve-se 6 intervalos de tempo que adicionados a marcação inicial (00:00:00) resultava 7 marcações de tempo. Os dados foram anotados para cálculos posteriores.

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2ª Parte: Utilizando uma balança gravitacional...
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