FÍSICA - PROJETO REVISÃO 2015 MW

Apresentação em tema: "FÍSICA - PROJETO REVISÃO 2015 MW"— Transcrição da apresentação:

1 FÍSICA - PROJETO REVISÃO 2015 MW
TROCAS DE CALOR Calorímetro real Capacidade calorífica Potência Térmica PROFESSOR JOSÉ LUIZ

2 Calorímetro Recipiente termicamente isolado que evita troca de calor entre o seu conteúdo e o meio externo. Em princípio, um calorímetro ideal não deveria trocar calor com os corpos de seu interior, mas na prática isso ocorre. Portanto, em alguns casos, vamos considerar a capacidade térmica do calorímetro real no equacionamento da troca de calor.

3 Trocas de calor Num sistema de vários corpos, termicamente isolados do meio externo, a soma das quantidades de calor por eles trocados é igual a zero. Para um sistema de n corpos, escrevemos: No caso de o sistema não estar termicamente isolado ou de o calorímetro não ser ideal, devemos levar em conta a troca de calor dos corpos com o ambiente.

4 Capacidade calorífica = 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 calorífica (C) de um corpo. Se um corpo cede ou recebe uma quantidade de calor Q e sua temperatura sofre uma variação Δθ, a capacidade calorífica (C) desse corpo é, por definição, a razão:

5 POTÊNCIA TÉRMICA OU FLUXO DE CALOR (Φ) Potência de uma Fonte Térmica
Considere uma chaleira cheia de água sendo aquecida pela chama do fogão. O aquecimento ocorre mais rapidamente quando a chama está alta ou baixa? É claro que é com a chama alta, que tema maior potência térmica. A potência térmica ou fluxo de calor mede a rapidez com que o calor é trocado entre dois corpos. Para determinar a potência térmica de uma fonte térmica que fornece uma quantidade de calor num intervalo de tempo , faz-se a razão entre as grandezas: A potência é dada no SI por watt (W), mas usualmente tem-se: cal/s - cal/min - kcal/min.

6 Vamos Exercitar?

7 Exercício 1 Num experimento, aquece-se um corpo com o objetivo de determinar sua capacidade térmica. Para tanto, utiliza uma fonte térmica, de potência constante, que fornece 30 calorias por segundo e constrói o gráfico a seguir. A capacidade térmica do corpo é: a) 15 cal/°C b) 20 cal/°C c) 30 cal/°C d) 40 cal/°C e) 50 cal/°C

8 Resolução: Para determinar a capacidade térmica, deve-se determinar o calor recebido para a variação de temperatura de 40 °C. Q = P . Δt Q = = 600 cal

9 Exercício 2 Uma barra de cobre de massa 200g é retirada do interior de um forno, onde estava em equilíbrio térmico, e colocada dentro de um recipiente de capacidade térmica 46 cal/°C que contém 200 g de água a 20°C. A temperatura final de equilíbrio é de 25°C. Qual a temperatura do forno, em °C? Dado: Ccobre = 0,03 cal/g°C.               

10 Resolução Agora o recipiente participa da troca de calor (Q2), logo: Q1 + Q2 + Q3 = 0, sendo t a temperatura inicial do cobre (a mesma do forno) Q1 = 200.0,03 (25- t) Q2 = 46(25-20) = 230 cal (uma vez que 46 é a capacidade térmica = m.c ) Q3 = (25-20) = 1000cal Assim: 6(25- t) =0 150 – 6t = t = t = t = -1380/(-6) t = 230°C

11 BOM ESTUDO!