Site: www.isrrael.com.br UNIDADE 4 Capítulo: 19 Site: www.isrrael.com.br Calorimetria.

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UNIDADE 4 Capítulo: 19 Site: Calorimetria

2 Calor Sensível: É a quantidade de calor necessária para varia a temperatura de um corpo sem que haja variação do estado físico da matéria. A equação que mede a quantidade de calor cedida ou recebida por um corpo é: Calor Específico: É a quantidade de calor necessária para varia em 1 grau Celsius a temperatura de um corpo. Essa grandeza é característica específica de cada material. A unidade de medida de calor específico no SI é J/Kg.K

3 Calor Latente: É a quantidade de calor necessária para varia o estado físico da matéria sem varia a temperatura. O calor latente pode ser calculado usando a equação: Unidades: L – cal/g L – J/kg (S.I.) Para a pressão atmosférica de 1 atm (normal), para a água, temos: Para a água, à 1 atm, se o calor latente de fusão é de 80 cal/g, significa que, para cada 80 cal que um bloco de gelo a 0ºC receber, (1g) um grama de gelo se transformará em (1g) um grama de água também a 0ºC.

4 Trocas de calor Para que o estudo de trocas de calor seja realizado com maior precisão, este é realizado dentro de um aparelho chamado calorímetro, que consiste em um recipiente fechado incapaz de trocar calor com o ambiente e com seu interior. Dentro de um calorímetro, os corpos colocados trocam calor até atingir o equilíbrio térmico. Como os corpos não trocam calor com o calorímetro e nem com o meio em que se encontram, toda a energia térmica passa de um corpo ao outro. Como, ao absorver calor Q > 0 e ao transmitir calor Q < 0, a soma de todas as energias térmicas é nula, ou seja: ΣQ = 0 (lê-se que somatório de todas as quantidades de calor é igual a zero) Sendo que as quantidades de calor podem ser tanto sensível como latente.

5 Princípio geral das trocas de calor: Se dois ou mais corpos trocam calor entre sí, a soma algébrica das quantidades de calor trocadas pelos corpos, até o estabelecimento do equilíbrio térmico, é nula. QA + QB + QC +... = 0 Um estudante misturou num calorímetro 20 g de um líquido A, de calor específico 0,056 cal/g.ºC, a 160 ºC, com 28 g de um líquido B, de calor específico 1,0 cal/g.ºC, a 30 ºC. Supondo que não houve troca de calor entre os líquidos e o calorímetro, qual foi a temperatura de equilíbrio térmico θf registrada pelo estudante? Resolução: Do Princípio geral das trocas de calor: QA + QB = 0 mA.cA.ΔθA + mB.cB.ΔθB = 0 20.0,056.(θf - 160) ,0.(θf - 30) = 0 1,12.(θf - 160) + 28.(θf - 30) = 0 1,12.θf - 179, θf - 840 = 0 29,12.θf - 1019,2 = 0 θf = 35 ºC Exemplo 01:

6 Exemplo 02: Qual a temperatura de equilíbrio entre uma bloco de alumínio de 200g à 20°C mergulhado em um litro de água à 80°C? Dados calor específico: água=1cal/g°C e alumínio = 0,219cal/g°C.

7 Exemplos Pg. 276 / A2 – Um corpo de massa 30 gramas deve receber 2100 calorias para que sua temperatura se eleve de – 20 °C para 50 °C. Determine a capacidade térmica do corpo e o calor específico da substância que o constitui. C = Q/∆T e c = C/m Pg. 278 / A4 – O gráfico registra como varia a temperatura da amostra de uma substância X, cuja massa é 10 gramas, a medida que recebe calor (Q) de uma fonte. Determine o calor específico da substância Q = m.c.∆T Pg. 281 / A9 – Um corpo de massa 200g a 50 °C feito de um material desconhecido é mergulhado em 50g de água liquida a 90 °C. O equilíbrio térmico se estabelece a 60 °C. Sendo 1 cal/g. °C¹ o calor especifico da água e admitindo só haver troca de calor entre o corpo e a água, determine o calor específico do material desconhecido? Q1 + Q2 = 0 Pg. 281 / A12 – Mistura-se m1 = 50g de álcool na temperatura 1 = 18 °C com m2 = 50g de álcool na temperatura 2 = 54 °C. Qual a temperatura de equilíbrio térmico?  = m1.1 + m2.2 / m1 + m2 Pg. 282 / A14 – Um pequeno cilindro de alumínio de massa 50g esta colocado numa estufa. Num certo instante, tira-se o cilindro da estufa e, rapidamente joga-se dentro de uma garrafa térmica que contem 330g de água. Observa-se que a temperatura dentro da garrafa eleva-se de 19 °C para 20 °C. Sendo 1 cal/°C a capacidade térmica da garrafa, determine a temperatura da estufa no instante em que o cilindro foi tirado. calor especifico Alumínio: 0,22 cal/g.°C e da água: 1 cal/g.°C

8 RESOLVER EXERCÍCIOS Página: 276 – Ex: A1 , A2 , A3
Página: 278 – Ex: A4 , A5 , A6 , A7 Página: 281 – Ex: A8 , A9 , A11 , A12 Página: 282 – Ex: A13 , A14 , A15