CALORIMETRIA “Em um sistema isolado, as trocas de calor obedecem ao principio de conservação da energia.” “Calor – energia térmica em trânsito, que flui com sentido único e obrigatório, do corpo de maior temperatura para o de menor temperatura.”

Quantidade de calor Calor sensível Calor latente Trocas de calor

Quantidade de Calor (Q) Representa a quantidade de energia que é trocada entre dois corpos quando há diferença de temperatura entre eles. Definição: Caloria é a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de 1 g de água de 14,5 °C para 15,5 °C. No SI (Sistema Internacional), 1 caloria (1 cal) corresponde a 4,186 J.

Curiosidade A “Caloria” utilizada por médicos e nutricionistas, é, na realidade, a quilocaloria (1 kcal = 1000 cal). 1 Caloria = 1000 calorias 1 caloria = 40.000.000 de piscadas

Calor Sensível – quantidade de calor cedido ou absorvido que tem como única finalidade uma variação de temperatura. Calor Latente - quantidade de calor cedido ou absorvido que tem como única finalidade gerar uma mudança de estado físico no corpo.

Logo, podemos concluir: Q = m.c.∆T CALOR SENSÍVEL Para produzir uma variação de temperatura (∆T) em um corpo de massa (m), observamos que a quantidade de energia é: Diretamente proporcional à massa m do corpo; Diretamente proporcional à variação de temperatura; Dependente do tipo de material. Logo, podemos concluir: Q = m.c.∆T

Q = m.c.∆T A constante c é uma característica do material e recebe o nome de calor específico; sua unidade usual é cal.g/°C. Calor específico é a quantidade de calor necessária para variar de um grau a temperatura de uma unidade de massa.

Curiosidades Brisa Marítima O calor específico da água é maior que o da terra. Ou seja, é necessário maior quantidade de calor para elevar de 1° C a temperatura de certa massa de água, do que elevar de 1° C a temperatura da mesma massa de areia.

Exercício Qual a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de 500 g de chumbo (c = 0,03 cal / g °C) de 20 °C até 60 °C?

Capacidade Térmica Relação entre a quantidade de calor trocada e a correspondente variação de temperatura. Exemplo: Dois recipientes com água, um com 100 g e outro com 500 g. Ao receberem a mesma quantidade de energia, o de menor massa possuirá maior temperatura final que o outro, devido a sua maior Capacidade Térmica.

Exercício Para aquecer 1 Kg de uma substância de 10 °C a 60 °C, foram necessários 400 cal. Determine: a)  O calor especifico do material. b)  A sua capacidade térmica. a) b)

Mudanças de Fase Toda mudança de fase, em substâncias puras, ocorre em temperatura constante.

Patamares

Calor Latente Quantidade de calor necessária para a mudança de fase. Depende da substância e do tipo de mudança de fase.

Exercício Para derreter 1 Kg de gelo (0 °C) são necessários quantos joules de energia? Dados: e

Exercício Têm-se 20 g de gelo a -10o C. Qual a quantidade de calor que se deve fornecer ao gelo para que ele se transforme em água a 20o C? Dado: cgelo = 0,5 cal/g. oC; cágua = 1 cal/g. oC; é LF = 80 cal/g. 3 processos: Aquecer o sólido, derreter o sólido e aquecer o líquido. 1° 2° 3° Total: