Calorimetria

Páginas: 8 (1834 palavras) Publicado: 18 de janeiro de 2014
3. CALORIMETRIA

Prof. Marcos Cerqueira
Coordenação de Física – IFBA

Calor – Energia em Trânsito
Vamos supor que, num sistema isolado (sistema fechado que não perde
nem absorve energia em relação ao exterior), foram colocados dois
blocos. O bloco A, a uma temperatura maior que o bloco B.
Com o decorrer do tempo, a temperatura do bloco A diminui enquanto a
temperatura do bloco Baumenta, até que ambos atinjam a mesma
temperatura no equilíbrio térmico. Como o sistema é isolado, pode-se
explicar esse fenômeno admitindo-se que parte da energia interna do
bloco A foi transferida para o bloco B. A essa energia que se transfere de
um corpo a outro, devida apenas à diferença de temperatura entre eles,
chamamos calor ou energia térmica.
Calor é energia. Portanto, no SI, a unidadede calor ou de quantidade de
calor, cujo símbolo é Q, é a própria unidade de energia – o joule (J).
3. CALORIMETRIA

Prof. Marcos Cerqueira

Capacidade Térmica
Quando dois ou mais corpos cedem ou absorvem quantidades iguais de
calor, a variação de temperatura por eles sofrida é, em geral, diferente
uma da outra. Essa relação dá origem ao conceito de capacidade térmica
ou capacidadecalorífica (C) de um corpo. Se um corpo cede ou recebe
uma quantidade de calor Q e sua temperatura sofre uma variação ΔT, a
capacidade calorífica (C) desse corpo é, por definição, a razão:

Q
C
T
No SI, as unidades da capacidade térmica são joule por kelvin (J/K) ou
joule por graus Celsius (J/°C). Como a variação de temperatura de 1°C é
igual à variação de temperatura de 1K, ambas asunidades são
equivalentes.
3. CALORIMETRIA

Prof. Marcos Cerqueira

Calor Específico
Vamos supor que os blocos B1 e B2 representados nas figuras sejam
constituídos da mesma substância e tenham massas m1 e m2.

Verifica-se experimentalmente que, aquecidos durante um mesmo
intervalo de tempo, na mesma fonte de calor, o bloco de maior massa
sofre menor variação de temperatura e vice-versa.3. CALORIMETRIA

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Calor Específico
Assim, se a massa m1 do bloco B1 é duas, três ou n vezes maior que a
massa m2 do bloco B2, a capacidade calorífica C1do bloco B1 é duas três
ou n vezes maior do que a capacidade calorífica C2 do bloco B2. Em outras
palavras, a capacidade calorífica (C) de corpos constituídos da mesma
substância é diretamente proporcional à massa(m) de cada corpo.
Podemos, portanto escrever:

C  mc
onde c é uma constante de proporcionalidade que depende da substância
de que é constituído o corpo. Essa constante é, por definição, chamada
de calor específico dessa substância.

3. CALORIMETRIA

Prof. Marcos Cerqueira

Calor Específico
O conceito de calor específico permite obter expressões mais
abrangentes para a quantidade decalor, pois não nos restringimos mais a
corpos determinados, mas a substâncias. Assim, substituindo a relação C
= mc na expressão Q = CΔT, podemos obter a expressão:

Q  mcT
que permitem determinar a quantidade de calor Q absorvida pelo corpo
de massa m, constituído por determinada substância de calor específico c
quando sofre acréscimo de temperatura ΔT.
As unidades de calor específicono SI são, portanto, J/kg.°C ou J/kg.K

3. CALORIMETRIA

Prof. Marcos Cerqueira

Unidade Caloria (cal)
Como qualquer forma de energia, o calor pode ser medido pelo trabalho
que ele é capaz de realizar. E, dos trabalhos realizados pelo calor, o mais
fácil de medir é a variação de temperatura que ele provoca em
determinado corpo ou substância. Dessa forma, utilizando-se a água
comosubstância padrão, foi definida a caloria:
1 caloria (cal) é a quantidade de calor necessária para elevar a
temperatura de 1 g de água de 1 °C no intervalo de 14,5 °C a 15,5 °C.
A relação entre caloria e joule foi determinada por Joule numa
experiência que tornou evidente que calor é energia e estabeleceu o
equivalente mecânico do calor, nome dado à relação entre caloria e joule:
1 cal = 4,186...
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