Temperatura, Calor e Troca de Calor

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TEMPERATURA E CALOR - RESUMO 
 
Temperatura é a medida do grau de agitação das partículas que constituem um 
corpo. A temperatura de um corpo é diretamente proporcional à velocidade 
com que seus átomos e moléculas vibram, rotacionam ou, até mesmo, 
transladam. 
 
A temperatura é uma das grandezas fundamentais da natureza, juntamente 
com o metro e com o segundo, por exemplo. No sistema internacional de 
unidades (SI), a unidade utilizada para a medida da temperatura é o Kelvin (K). 
Essa escala de temperatura é considerada absoluta, pois não admite valores 
negativos e pode ser determinada diretamente pela vibração térmica dos 
átomos. Por isso, dizemos que a menor temperatura possível é o 0 K, também 
conhecido como zero absoluto. 
 
Apesar da existência do Kelvin, outras escalas usuais, baseadas em outras 
substâncias, como Celsius e Fahrenheit, continuam sendo usadas no mundo. A 
figura abaixo mostra três termômetros graduados nas escalas mais comuns 
existentes: Celsius, Kelvin e Fahrenheit: 
 
 
 
Escalas termométricas 
As escalas termométricas são usadas para medir a temperatura a partir de 
alguma referência. Geralmente, tomam-se dois pontos fixos para os quais o 
corpo ou a substância de referência apresentaria as mesmas propriedades, 
como volume, densidade, condutividade ou resistência elétrica, comprimento, 
etc. 
 
A escala Celsius é a termométrica mais usada no mundo. Trata-se de uma 
escala centígrada, isto é, apresenta 100 divisões de igual tamanho entre seus 
pontos fixos, 0 ºC e 100 ºC, chamados de graus. Por ser uma escala usual, 
admite temperaturas negativas: seu zero absoluto tem valor de 
aproximadamente -273,5 ºC. 
 
A escala Fahrenheit, por sua vez, é usada em poucos países, como Estados 
Unidos e Inglaterra. Foi desenvolvida para que o ponto de fusão da água seja 
igual a 32 ºF. Assim, mesmo atingindo baixas temperaturas, é improvável que 
se observem temperaturas negativas em países que utilizam essa escala. A 
temperatura de ebulição da água em Fahrenheit é de 212 ºF. 
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A escala Kelvin foi baseada na agitação térmica de átomos de hélio de forma 
que, ao atingirem o repouso total, atribui-se a esses átomos a temperatura de 0 
K. Hoje em dia, sabemos que essa baixíssima temperatura é, na verdade, 
inalcançável. 
 
Para convertermos valores de temperatura expressos em uma das escalas 
citadas acima, podemos utilizar as seguintes equações: 
 
 
 
TK – temperatura em Kelvin 
TF – temperatura em Fahrenheit 
TC – temperatura em Celsius 
 
Calor 
Dizemos que calor é a energia térmica transferida entre corpos que se 
encontram em temperaturas diferentes, sendo, portanto, uma forma de energia. 
Além disso, o calor sempre transita do corpo de maior temperatura para os 
corpos de menor temperatura, até que se estabeleça o equilíbrio térmico. 
 
O calor pode ser transmitido por meio de três processos: 
 
Condução: transmissão de calor mediante o contato de superfícies; 
 
Convecção: transmissão de calor em razão da formação de correntes 
convectivas em um fluido; 
 
Irradiação: transmissão de calor por ondas eletromagnéticas. 
 
Veja também: Processos de propagação de calor 
 
Existem apenas duas formas de calor: calor latente e calor sensível: 
 
Calor sensível: é a forma de calor responsável pela mudança de temperatura 
em um corpo. Quando um corpo recebe calor sensível, sua temperatura 
aumenta; quando o mesmo corpo cede calor sensível, sua temperatura cai. 
 
Calor latente: é a quantidade de calor que deve ser transferida para que um 
corpo ou uma substância mude de estado físico. Quando um corpo encontra-se 
na temperatura de ebulição ou de fusão, por exemplo, sua temperatura não 
varia, mesmo que ele continue exposto a uma fonte de calor. Não há 
mudanças de calor quando um corpo troca calor latente, apenas mudanças de 
estados físicos. Por isso, dizemos que ele recebe calor latente. 
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TROCA DE CALOR 
O calor pode ser definido como a quantidade de energia que é 
trocada entre dois corpos em virtude da diferença de temperatura existente entre 
eles. Essa energia sempre flui do corpo de maior para o de menor temperatura 
até que o equilíbrio térmico seja atingido, isto é, as temperaturas dos corpos 
sejam iguais. 
Na imagem a seguir, o corpo A possui inicialmente temperatura maior que a do 
corpo B (TA > TB), por isso, o calor passa de A para B. 
 
Tipos de calor 
Dependendo do que ocorre com um corpo qualquer ao receber calor, essa 
grandeza poderá ser denominada de calor sensível ou latente. 
→ Calor sensível: Quantidade de calor que é retirada ou fornecida a um corpo 
e é capaz apenas de gerar variação de temperatura. A determinação da 
quantidade de calor sensível é feita pela equação a seguir: 
 
 QS = Quantidade de calor sensível; 
 m = Massa da substância aquecida ou resfriada; 
 c = Calor específico da substância, isto é, a grandeza que determina a 
quantidade de calor necessária para que 1 g da substância eleve a sua 
temperatura em 1°C; 
 Δt = Variação de temperatura. 
→ Calor latente: Quantidade de calor que é fornecida ou retirada de um corpo 
e gera mudança de estado físico. Para que o calor seja denominado de latente, 
é necessário que o corpo esteja na temperatura exata da mudança de estado 
físico. A determinação da quantidade de calor latente é dada pela equação 
abaixo: 
 
 QL = Quantidade de calor latente; 
 m = Massa da substância aquecida ou resfriada; 
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/calor.htm
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/calor-sensivel.htm
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/calor-especifico.htm
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/mudanca-estado-fisico.htm
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/calor-latente.htm
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 L = Calor latente da substância, isto é, grandeza que determina a quantidade 
de calor necessária para que 1 g da substância mude o seu estado físico. 
Existe um comportamento característico das substâncias quando estão em 
aquecimento. Para entendermos isso, imagine uma determinada quantidade de 
gelo a uma temperatura inicial de -10°C. Ao iniciar o aquecimento, todo o calor 
fornecido é utilizado pela substância para elevar a sua temperatura e atingir o 
ponto de fusão (0°C). 
Nesse processo, o calor fornecido é do tipo sensível. Ao atingir o ponto de fusão, 
a transformação de gelo em água é iniciada. Agora o calor recebido deixa de ser 
utilizado para o aquecimento do corpo e passa a ser usado para a mudança de 
fase. Durante esse processo, o calor é chamado de latente e a temperatura do 
elemento é mantida constante. Caso semelhante ocorre quando a água atinge o 
ponto de ebulição. Para saber mais, leia o texto Curvas de aquecimento. 
 
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. 
 
EXERCÍCIOS 
1)(MACKENZIE) Quando misturamos 1,0 kg de água (calor específico 
sensível = 1,0 cal/g°C) a 70°C com 2,0 kg de água a 10°C, obtemos 3,0 
kg de água a: 
a) 10°C b) 20°C c) 30°C d) 40°C e) 50°C 
 
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/curva-aquecimento.htm
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2) Uma barra de cobre de massa igual a 200 g e a uma temperatura de 
230°C é mergulhada dentro de um recipiente que contém 200 g de água, 
inicialmente a 20°C. Sabendo que a temperatura do equilíbrio térmico é de 
25°C, determine a capacidade térmica do recipiente que contém a águaem cal/°C. 
DADOS: Calor específico do cobre = 0,03 cal/g°C 
 Calor específico da água = 1 cal/g°C 
a) 46 
b) 56 
c) 36 
d) 26 
e) 16 
 
 
 
3) Em um calorímetro de capacidade térmica desprezível, foram misturados 
200 g de água, inicialmente a 20 °C, e 400 g de ouro, inicialmente a 80°C. 
Sabendo que os calores específicos da água e do ouro são, respectivamente, 1 
cal/g°C e 0,03 cal/g°C. Determine a temperatura final aproximada da mistura. 
a) 24°C 
b) 20°C 
c) 30°C 
d) 38°C 
e) 36°C