Experimento de calor especifico de um solido

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LIF B 
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RECONCAVO DA BAHIA CETENS 
FEIRA DESANTANA 
Universidade Federal do BACHARELADO EM ENERGIA 
Reconcavo da Bahla 
CETENS136- FUNDAMENTOs: osCILAÇÕES, FLUIDOS E TERMODIN 
EXPERIMENTO: DETERMINAÇÃO DO CALOR ESPECÍFICO DE UM SÓLIDO 
OBJETIVOS 
Determinação do calor específico de sólidos 
Determinar o equivalente em água de um calorímetro a partir da mistura de duas 
massas de água a temperaturas diferentes. 
ldentificarastrocas de calor envolvidas no processo observado. 
INTRODUÇÃO TEÓRICA 
Um calorímetro é definido como um equipamento isolado termicamente do meio 
ambiente; ele é basicamente constituído por uma câmara de paredes adiabáticas. Grosso modo, 
um calorimetro é um equipamento que facilita o contato térmico entre os corpos no seu interior, 
mas dificulta as trocas de energia térmica com o seu exterior. Sendo assim, uma vez conhecidas 
as massas e as temperaturas iniciais dos corpos colocados num calorimetro, podemos determinar a 
quantidade de calor liberada ou absorvida por eles num processo fisico ou quimico. As 
propriedades deste equipamento permitem determinar, dentre outros, o calor específico de uma 
substáncia. 
Eimportantesalientarque também devemos levarem contaastrocas de calor com o próprio 
calorímetro (lembre-se que o calor é uma modalidade de energia em trânsito que passa de um corpo à 
temperatura mais alta para um corpo à temperatura mais baixa). De fato, o calorimetro 
pxoerimenta todas as trocas de calor necessårias para atingir o equilibrio té mico, logo, ele intervéme 
deve ser considerado nos cálculos pertinentes a essas trocas. Como o calor especifico do 
ealorimetro é dificil de ser conhecido em virtude dele ser constituido de diferentes materiais, 
contornamos esta situação determinando o equivalente em água do calorimetro. Para isso, 
po que o calorimetro é constituido de água e a questão fica em determinar a quantidade de 
Aqua que absorveria a mesma quantidade de calor que o calorimetro. 
O calor especifico de uma substäncia, indicada pelo simbolo c, é a quantidade de calor 
assária para variar de 1'C a temperatura de um grama da substância. Se um objeto de massa 
é feito de um material com calor especifico c, então o calor necessário para variar a 
temperatura desse objeto em uma certa quantidade 
AT é dado por Q 
= mc AT. Pode-se dizer 
eor especifico caracteriza uma substäncia (em 
determinado estado fisico). 
Ele mede a 
la termica" do material, i.e., a sua resisténcia em 
alterar a temperatura quando 
troca 
e e expresso em unidades de calor (ou energia) dividido por 
massa e por grau. No 
caso 
9gua, que é o material utilizado para a definição da caloria, 
temos que Ca =1 cal/g'C. 
MATERIAL NECESSÁRIO 
01 calorimetro com agitador. 3 
01tripé com haste e sapatas niveladoras. 40O 
Becker. VT 5% 
Termòmetros /to5C 
Balança de precisão. / 30b5 
Corpos de prova de diferentes materiais com cordão para transporte. 
Manta aquecedora. 
Agua destilada. 
PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS 
PARTE 1 
Coloque no calorimetro 50 ml de água fria/ 
Tampe o conjunto e introduza o termómetro no calorimetro. 
Prepare, num copo de Becker, 50 ml de água morna com temperatura em torno de 20°C 
acima da temperatura ambiente. 
Registre a temperatura do calorimetro e a temperatura da água morna. 
Derrame a água morna no calorímetro. V 
Tampe ocalorimetro, 
Agite levemente e constantemente a mistura. V 
Anote a temperatura de equilibrio térmico. 
Repita todooprocedimento mais duas vezes. 
& Emcade Caso, calk ule as quantidades de calor transferidas pela água quente e pela 
agua fria, Oe Q respectivamente 
o Faga uma tabela com os seguintes dados m,, mT T I, QeQSendo m 
massa de agua fna, mMassa de agua quente, T, temperatura inicial do 
SIstema agua lrastalorimetro. Ttemperatura inicial da âgua quente e T 
temperatura de equilibrio 
térmico. 
o Houve conservação de energia ? 
Compare os 
módulos de Qg e Q. 
o Explique os resultados encontrados. 
O Determine o equivalente em água do 
calorímetro, me 
PARTE 2 
Coloque no calorimetro água destilada a temperatura 
ambiente. 
Tampe o conjunto e introduza o 
termômetro no calorímetro. V 
Meçaeregistre a massa do corpode prova que 
será utilizado no experimento. 
Coloque água num becker e aqueça o conjunto 
até a ebulição. 
Mergulhe oobjeto na água fervendo, ainda suspenso pelo 
fio. 
Deixe-o mergulhado por alguns minutos, sempre agitandoo corpo 
de prova no interior da 
águaquente. 
Meça e registre a temperatura da água 
fria. 
.Rapidamente, remova a amostra de metal na água fervendo 
e mergulhe-o no calorimetro. 
Mais uma vez, o objeto deve ficar completamente imerso na água; Agite 
leve e 
constantemente a mistura. 
.Leia e anote a temperatura de equilibrio. 
Repita todo o procedimento usando corpos de prova compostos de 
outros materiais. 
oCalcule o calor especifico de cada material componente. 
o Compare suas medidas experimentais para os calores especificos destes materiais 
com os valores de referência. Justifique a diferença. 
o Comparando o calor especifico dos metais com o da água, o metal se aquece ou se 
resfria maisou menos rapidamente que a água? Por quê? 
MetalC (calg Ci 
Cobre 0.093 
Latão 0.094 
Ferro 0,119 
jAluminio 0.219 
seferncia: Este roledo eMiledo de agumas poucas alteraçdes do roteiro esperiments 
elaburado peie prufessora lermina Guedes