Calor especifico

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO DO SUL 
 INSTITUTO DE FÍSICA 
DISCIPLINA: LABORATÓRIO DE FÍSICA II 
PROFESSOR: CLOVIS LASTA FRITZEN 
ALUNO: NAIF SOUZA ARAUJO 
 
 
 
 
 
 
 CALOR ESPECÍFICO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 CAMPO GRANDE, MS 
 08 DE NOVEMBRO DE 2021 
 
 
I. OBJETIVOS 
 
Determinar o calor específico de metais, os quais são o Alumínio, Cobre e Ouro. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
II. INTRODUÇÃO TEÓRICA 
 
Na termodinâmica temos a absorção de calor em sólidos e líquidos onde podemos 
compreender três pilares principais sendo eles: 
 
Capacidade térmica: Capacidade térmica é a grandeza física que determina a relação 
entre a quantidade de calor fornecida a um corpo e a variação de temperatura observada 
neste, ou seja, a quantidade de calor que deve ser absorvida ou cedida para que ocorra 
variação de 1 °C, essa grandeza é fruto da razão entre a quantidade de calor e a variação de 
temperatura sofrida. 
Unidades de medida são: 
C = Capacidade térmica (cal/°C); 
Q = Quantidade de calor (cal); 
ΔT = Variação de temperatura (°C ou K). 
 
Calor específico: Calor específico é uma grandeza física que define a variação térmica 
de uma substância ao receber uma quantidade de calor, sendo que a grandeza é uma 
característica de cada tipo de substância e indica o comportamento do material quando 
exposto a uma fonte de calor, no SI sua unidade é J/, sendo bastante utilizada para calor 
específico a unidade cal/, no estudo da calorimetria, o calor específico está presente na 
definição matemática do calor sensível e da capacidade térmica do material. 
Q = quantidade de calor; 
m= massa do corpo; 
c = calor específico do material; 
ΔT = variação de Temperatura; 
 
Calor latente: É a grandeza física relacionada à quantidade de calor que uma unidade 
de massa de uma substância deve receber ou ceder para mudar de fase, ou seja, passar do 
sólido para o líquido, do líquido para o gasoso e vice-versa, a quantidade de calor latente é 
determinada pelo produto da massa (m) do corpo que sofreu a transformação de estado e o 
chamado calor latente de fusão ou vaporização (L). 
 
Assim podemos definir a quantidade de calor: 
No caso do calor absorvido ou liberado entre sólidos e líquidos quando submetidos a 
uma mudança de temperatura é dado por: 
 
 
Assim para se ter a conservação da energia devemos igualar a soma dos calores a 
Zero. 
 
 
 
Q água + Q alumínio = 0 
(m.c. ΔT) água + (m.c. ΔT) alumínio = 0 
 
Q água + Q chumbo = 0 
(m.c. ΔT) água + (m.c. ΔT) chumbo = 0 
 
Q água + Q ferro = 0 
(m.c. ΔT) água + (m.c. ΔT) ferro = 0 
 
Q água + Q cobre = 0 
(m.c. ΔT) água + (m.c. ΔT) cobre = 0 
 
Q água + Q ouro = 0 
(m.c. ΔT) água + (m.c. ΔT) ouro = 0 
 
Assim podemos aplicar essa definição para qualquer tipo de objeto que se deseja 
calcular o calor específico. 
 
III. METODOLOGIA 
 
Para os experimentos utilizou-se AVA da UFMS, para simular “Determinação da 
Capacidade Térmica de um Calorímetro” foi usado um simulador virtual que se aproxima de 
uma bancada de laboratório disponível no AVA, com instrumentos virtuais sendo eles: 
calorímetro, béquer, 2 termômetros, um aquecedor a gás, placa de cobre, prata, ferro, 
ouro, alumínio entre outras disponível, onde foi possível alterar o material usado e sua 
massa de modo sendo possível a mesma alteração no calorímetro. Após a escolha do 
material e sua massa coloca-se dentro do béquer e liga o aquecer até o ponto de 
estabilização da temperatura e assim que atingido esse estágio o material e colocado no 
calorímetro e após estabilizar se retira os dados para analisar e encontrar o calor específico 
de três materiais sendo: Alumínio, Ouro, Cobre. 
 
 
 
 
 
IV. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
EXPERIMENTO COM ALUMÍNIO 
Usando o alumínio como material, o material escolhido tem massa de 60g, já no 
calorímetro foi adicionado 100g de massa de água a uma temperatura inicial 15°C, 
estabilizando o T0 alumínio em 100°C, após colocar no calorímetro temos que a 
temperatura se estabilizou em Tf 24°C. o calor específico da água é de 1 cal/g°C, coletando 
os dados: 
 
ΔTcal (24-15); 
ΔT al (24-100); 
Tf = 100°C 
 
Q água + Q alumínio = 0 
(m.c. ΔT) água + (m.c. ΔT) alumínio = 0 
 
100(1) . (24-15) +60c (24-100) = 0 
100(9) + 60c(-76) = 0 
900 – 4560c = 0 
 
C = 
 
C al= 0,197 cal/(g°C) 
 
 
 
EXPERIMENTO COM COBRE 
Usando o cobre como material, o material escolhido tem massa de 120g, já no 
calorímetro foi adicionado 200g de massa de água a uma temperatura inicial 19°C, 
estabilizando o T0 cobre em 100°C, após colocar no calorímetro temos que a temperatura 
se estabilizou em Tf 23°C. o calor específico da água é de 1 cal/g°C, coletando os dados: 
 
 ΔTcal (23-19); 
 ΔT cu (23-100); 
 Tf = 100°C 
Q água + Q cobre = 0 
(m.c. ΔT) água + (m.c. ΔT) cobre = 0 
 
200(1) . (23-19) + 120c(23-100) = 0 
200(4) + 120c(-77) = 0 
800 – 9240c = 0 
 
C= 
 
C cu= 0,0865 cal/(g°C) 
 
 
 
 EXPERIMENTO COM OURO 
Usando o ouro como material, o material escolhido tem massa de 170g, já no 
calorímetro foi adicionado 200g de massa de água a uma temperatura inicial 20°C, 
estabilizando o T0 ouro em 100°C, após colocar no calorímetro temos que a temperatura 
se estabilizou em Tf 22°C. o calor específico da água é de 1 cal/g°C, coletando os dados: 
 
ΔTcal (22-20); 
ΔT au (22-100); 
 Tf = 100°C 
 
Q água + Q ouro = 0 
(m.c. ΔT) água + (m.c. ΔT) ouro = 0 
 
200(1) . (22-20) + 170c(22-100) = 0 
200(2) + 170c(-78) = 0 
400 – 13260c = 0 
 
C = 
 
 
C au= 0,0301 cal/(g°C) 
 
 
 
 
Ao se analisar os dados obtidos e resultados através dos cálculos e equações as 
igualando a zero para obter o calor específico de cada metal podemos notar que a uma 
diferença entre os materiais devido a sua composição, temos materiais com maior calor 
específico que outro ou seja com uma dispersão maior de energia em forma de calor. 
 
 
V. CONCLUSSÃO 
 
Foi possível concluir através de dados obtidos usando o método teórico para se 
calcular o calor específico dos metais pedidos sendo que temos os seguintes resultados: C 
au= 0,0301 cal/(g°C), C cu= 0,0865 cal/(g°C) e C al= 0,197 cal/(g°C). Assim podemos analisar a 
tabela 1 de referência logo abaixo e notamos que os valores do experimento usando o meio 
teórico para se calcular está próximo ao valor de referência indicando que o modelo teórico 
define bem o conceito proposto para o experimento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
VI. BIOGRAFIA
BOYCE, W. E.; DIPRIMA, R. C. Equações Diferenciais elementares e problemas de valores de contorno. 
Richard C. DiPrima; tradução e revisão técnica Valéria de Magalhães Iorio. 10ª ed. Rio Janeiro: LTC, 
2015. 
 GHAJAR, A. J.; ÇENGEL, Y. A. Transferência de Calor e Massa: Uma abordagem prática. Tradução de 
Fátima A. M. Lino. 4ª ed. São Paulo: Bookman, 2012.