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1.CALOR SENSÍVEL 2.CALOR LATENTE 3.PRINCÍPIO DAS TROCAS DE CALOR CALORIMETRIA.

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1 1.CALOR SENSÍVEL 2.CALOR LATENTE 3.PRINCÍPIO DAS TROCAS DE CALOR CALORIMETRIA

2 A CALORIMETRIA ESTUDA A MEDIDA DE CALOR QUE SE TRANSFERE ENTRE CORPOS OU SISTEMAS FÍSICOS DEVIDO A DIFERENÇA DE TEMPERATURAS. QUANDO PROVOCA VARIAÇÃO DE TEMPERATURA É CHAMADO CALOR SENSÍVEL. QUANDO OCORRE MUDANÇA DE ESTADO FÍSICO É CHAMADO CALOR LATENTE.

3 O DESENVOLVIMENTO DA CALORIMETRIA OCORREU A PARTIR DA DEFINIÇÃO DE CALORIA. UMA CALORIA CORRESPONDE A QUANTIDADE DE CALOR QUE FAZ A TEMPERATURA DE 1g DE ÁGUA VARIAR DE 14,5 O C PARA 15,5 O C.

4 1. C ALOR S ENSÍVEL Onde c é o CALOR ESPECÍFICO da substância que constitui o corpo. Considere um corpo de massa m que recebe uma quantidade de calor de uma fonte de térmica. Como Calor é Energia, suas unidades de medida são: SI – joule ( J ) usuais – caloria ( cal ) - kcal = 10 3 cal Relação: 1cal ≅4,186 J

5 Unidades e Significado Físico do C ALOR E SPECÍFICO O CALOR SENSÍVEL ESPECÍFICO indica a quantidade de calor que faz a unidade de massa da substância variar a temperatura em um grau.

6 Capacidade Térmica A Capacidade Térmica só depende da massa e da substância que é constituído o corpo.

7 Equivalente em água (E) O equivalente em água de um corpo é a massa de água cuja capacidade térmica é numericamente igual à capacidade térmica do corpo considerado, ou seja: E = m.c

8 Exemplo: Sob o ponto de vista energético, a capacidade térmica de 500 g de ferro (c = 0,11 cal/g.ºC) é: C = m. c C = ,11 = 55 cal/ºC. Então, o equivalente em água deste ferro vale E = 55 g, pois 55 g de água correspondem numericamente à capacidade térmica dos 500g de ferro.

9 1.Uma barra de ferro com 500 g de massa deve ser aquecida de 20 ºC até 220 ºC. Sendo 0,11 cal/g.ºC o calor específico do ferro, calcule: a)A quantidade de calor que a barra deve receber; b)A sua capacidade térmica. TESTES DE SALA

10 2.Um corpo de 400 g absorve calor de uma fonte térmica de potência constante, à razão de 600 calorias por minuto. O gráfico mostra a variação de temperatura em função do tempo. Qual o calor específico da substância que constitui o corpo?

11 Relaxando....

12 2. C ALOR L ATENTE Considere um corpo de massa m que recebe uma quantidade de calor de uma fonte de térmica.

13 Corresponde a quantidade de calor que faz a unidade de massa da substância mudar seu estado físico. Unidades e Significado Físico do C ALOR L ATENTE

14 TESTES DE SALA 1.Determine as quantidades de calor necessárias para: a)Derreter 200 g de gelo a 0 ºc; b)Condensar 100 g vapor de água a 100 ºC. Dados: calor latente de fusão do gelo: L F = 80 cal/g; calor latente de condensação do vapor da água: L C = cal/g.

15 2.Determine a quantidade de calor para fundir um bloco de gelo de massa 500 g que se encontra a 0 ºC. É dado o calor latente de fusão do gelo 80 cal/g. A pressão é normal.

16 Curva de Aquecimento 0 -T – T( o C) Q(recebido) 100 – Q1Q1 Q2Q2 Q3Q3 Q4Q4

17 1.Tem-se a massa de 100 gramas de gelo inicialmente a – 20 ºC. Calcule a quantidade total de calor que se deve fornecer ao gelo para transformá-lo em 100 gramas de vapor de água a 120 ºC. Esboce a curva de aquecimento do processo. Dados da substância água: Ponto de fusão: P.F. = 0 ºC Ponto de ebulição: P.E. = 100 ºC Calor específico do gelo: c g = 0,5 cal/g.ºC Calor específico da água: c a = 1 cal/g.ºC Calor específico do vapor: c v = 0,48 cal/g.ºC Calor latente de fusão do gelo: L F = 80 cal/g Calor latente de vaporiz. da água: L v = 540 cal/g TESTES DE SALA

18 2.O diagrama representa trecho da curva de aquecimento de uma substância de 200 gramas, onde o patamar representa sua fusão. Determine: a)O calor latente de fusão da substância; b)O calor específico da substância no estado líquido.

19 Relaxando....

20 3. P RINCÍPIO DAS T ROCAS DE C ALOR Calorímetro BB T A > T B T ’ A = T B = T A A Q cedido = Q recebido - Q A = + Q B Q A + Q B = 0

21 TESTES DE SALA 1.Determine a temperatura de equilíbrio térmico da mistura de 200 g de água, a 80 ºC, com 800 g de água, a 10 ºC.

22 2.Um bloco metálico com 100 g de massa, a 225 ºC, é introduzido num calorímetro de capacidade térmica desprezível que contém 500 g de água, a 21 ºC. Determine o calor específico do metal que constitui o bloco, sabendo-se que o equilíbrio térmico se estabelece a 25 ºC.

23 3.Em um calorímetro ideal há 500 g de água fria a 10 ºC. Acrescentam-se mais 500 g de água, porém a 50 ºC. Finalmente, acrescenta-se uma terceira porção de água a 20 ºC, e a temperatura de equilíbrio da mistura é 25 ºC. Calcule a massa total de água no calorímetro.

24 4.Colocam-se M gramas de gelo em fusão num calorímetro, de capacidade térmica 100 cal/ºC, que contém 400 g de água a 30 ºC. Determine M, sabendo que o equilíbrio térmico ocorre a 10 ºC. O calor latente de fusão do gelo vale 80 cal/g.


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