calor especifico de um sólido P1

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Propriedades Térmicas da Matéria - Calor Específico de um 
Sólido - Parte I 
Débora Araújo Gois 
 
Bacharelado em Ciência e Tecnologia – Laboratório de Ondas e Termodinâmica – Turma XX 
Universidade Federal Rural do Semi-Árido – Campus Caraúbas 
Rio Grande do Norte – Brasil 
 
Experimento realizado em 25 de Novembro de 2022 
 
Resumo. Pode-se determinar como calorimetria a parcela da física que estuda as trocas de energia entre 
corpos ou sistemas. Estas trocas ocorrem na forma de calor no qual um corpo o sistema vai passar calor 
para o outro e assim ficar em equilíbrio. Esta reação é causada pela passagem de energia térmica do corpo 
mais quente para o corpo mais frio, consequentemente, a transferência de energia é o que chamamos calor. 
 
 
 
Palavras chave: “Energia térmica”; “Calor”; “Equilíbrio”. 
 
 
I. Introdução 
Calorímetros são definidos como aparelhos para 
medir variações de energia em situações onde a 
temperatura desempenha um papel primordial. 
(SIMONI; JORGE 1990). Os calorímetros são uma 
família de importantes instrumentos destinados a 
medir variações de energia onde a temperatura 
desempenha um papel de destaque. Os 
calorímetros, de um modo geral, são formados por 
três partes básicas: vaso calorimétrico, ambiente e a 
parede. (CHAGAS, 1999) 
A medida direta dos calores envolvidos nas 
reações químicas é uma parte da calorimetria a qual 
não é muito valorizada uma vez que muitas destas 
reações ocorrem sob condições que estão fora do 
alcance das medidas calorimétricas diretas. 
(WOLF, 2011) O calor especifico é a capacidade 
calorifica por unidade de massa. O calor é 
conservado e flui da substância mais quente para a 
mais fria até que suas temperaturas se igualem. 
(MOORE, 1976) 
Torna-se essencial distinguir a capacidade 
calorífica no interior de um determinado 
calorímetro, possibilitando assim o cálculo da 
quantidade de calor que vem a ser absorvido ou 
liberado durante a reação. Tal conceito, de acordo 
com Russel, 1994, fundamenta-se na quantidade de 
calor essencial para aumentar a temperatura do 
sistema de 1ºC. 
Todo corpo ou sistema está propicio a padecer 
mudanças de estado físico, , estas mudanças 
 
 
 
 
 
 
 
ocorrem quando o corpo ou sistema recebe ou perde 
calor, podendo-se ser definido como calor sensível 
e latente, isto ocorre quando o corpo ou o sistema 
recebe calor. 
 
A equação que trata o calor sensível é dada pela 
formula: 
Q = mc ∆t (Eq.01) 
 
Pode-se determinar as variáveis da seguinte 
maneira: 
 
“Q”- Quantidade de calor sensível (cal ou j) 
 
“C” – Calor especifico (cal/g°c ou j/kg°c) 
“M” – Massa (g ou k ) 
“∆T” – Variação de temperatura (°c) 
 
Além disto, tem-se a massa da água equivalente 
que é calculada pela Eq.02 
 
meq = magq(Tagq – Tf) – magf(Tf – Tagf) (Eq.02) 
 Tf - Tagf 
 
Onde magf é a massa de água fria e magq é a 
massa de água quente. 
II. Procedimento Experimetal 
➢ Material Utilizado: 
▪ Calorímetro com agitador; 
▪ Um béquer e uma proveta; 
▪ Dois termômetros; 
▪ Água quente e fria; 
 
 
▪ Apoio para aquecer o béquer 
 
➢ Experimento: 
 
Inicialmente anotou-se o número que estava 
escrito na parte inferior do calorímetro. 
Posteriormente, montou-se o aparato experimental, 
onde colocou -se 50 ml de água fria com uma 
temperatura de trono de 10°c no interior do 
calorímetro, tampou-se o conjunto e mediu-se a 
temperatura inicial do sistema e anotou-se na tabela 
01. 
Preparou-se no béquer 50 ml de água e levou a 
chapa ate atingir a temperatura morna com 
temperatura em torno de 45°c ou superior. Leu-se e 
anotou-se a temperatura inicial da água morna que 
se encontra no béquer. Derramou-se a água morna 
do copo de béquer na água fria dentro do 
calorímetro. Tampou-se o calorímetro. Agitou-se 
levemente a mistura. Leu-se e anotou-se a 
temperatura máxima alcançada Tf (temperatura de 
equilíbrio térmico entre o calorímetro e a mistura). 
Repetiu-se o procedimento ate o preenchimento da 
tabela 01. 
 
III. Resultados e Discussão 
 
Tabela 01: 
# Tagf (°c) Tagq (°c) Tf (°c) meq (g) 
1 28 46 36 12,5 
2 28 50 39 4,54 
3 28 48 41 16,6 
4 28 55 41 3,84 
 
Com os valores expressados na tabela é possível 
encontrar os valores das massas equivalentes (meq.) 
Utilizando a equação 02. 
 
meq = magq(Tagq – Tf) – magf(Tf – Tagf) 
 Tf - Tagf 
 
Então, 
 
meq1 = 50 (46 – 36) – 50(36 – 28) 
 36 – 28 
 
 meq1 = 12,5g 
 
 
meq2 = 50(51 – 39) – 50(39 – 28) 
 39 - 28 
 
 meq2 = 4,54g 
 
 
meq3 = 50(56 – 40) – 50(40 – 28) 
 40 – 28 
 
 meq3 = 16,6g 
 
 
meq4 = 50(55 – 41) – 50(41 – 28) 
 41 – 28 
 
 meq4 = 3,84g 
 
Assim, como já temos os valores das massas 
equivalentes, podemos descobrir a massa 
equivalente média: 
 
meqmédio = meq1 + meq2 + meq3 + meq4 
 4 
 
meqmédio = 12,5 + 4,54 + 16,6 + 3,84 
 4 
 
 meqmédio = 9,37g 
 
A água em um calor especifico igual a 1cal/g°C, 
desta forma podemos encontrar o valor da 
capacitância do calorímetro: 
 
 C = mc 
 
C = 9,37 g ⸼ 1cal 
 g°C 
 
C = 9,37 cal 
 °C 
 
Sendo assim a capacitância do calorímetro que 
foi utilizado na prática é de 9,37 cal/°C. 
 
 
IV. Questionário 
 
1- Quais são as maiores fontes de erro para 
esta parte do experimento? 
 
R: As maiores partes de erros estão 
relacionadas com as trocas de calor do sistema 
e ambiente, onde encontrava-se ar 
condicionado o que pode interferir no sistema. 
 
2- Mostre que a massa do equivalente em 
água é dada pela Eq.2 
 
R: Qáguaf + Qáguaq = Qcalorímetro 
m.c.∆t + m.c∆t = m.c∆t 
E. ∆t +m.c∆t +m,c∆t = 0 
E. ∆t = m.c∆t – m.c∆t 
p/ c=1 
E = (m. ∆t – m. ∆t)/ ∆t 
 
3- Qual seria o valor ideal para o equivalente 
em água do calorímetro para nenhuma 
perda de calor? 
 
 
 
R: Igual a 0, pois o equivalente em água é 
como se considerasse uma quantidade a mais 
de água dentro do calorímetro que substitui o 
calorímetro para alcançar as mesmas condições 
de equilíbrio térmico. Se for igual a 0 não 
haverá perda. 
 
4- Qual a temperatura final para uma mistura 
de 20g de água a 10°c com 5g de água a 
95°c utilizando o calorímetro dessa prática 
. 
R: magf = 20g tagf = 10°c 
 
Magq = 5g taq = 95°c meg = 13,31 
(tf-10)13,31 = 5(95 – tf) – 20 (tf-10) 
13,31 tf – 133,1 = 475 – 5tf – 20tf +200 
13,31tf+ 5tf+20tf = 200 +475 +133,1 
38,31tf = 808,1 
Tf = 21,1°c 
 
5- Um calorímetro contem 370 g de água 
estando todo o sistema em equilíbrio 
térmico a 25°c. misturando ao sistema 
inicial 215g de água a 62°c, a temperatura 
final de equilíbrio passa a ser de 34°c. 
Qual o equivalente em água do 
calorímetro? 
 
R: meq = 215(62 -34) – 370 (34-25) = 
 (34-25) 
 
6020 – 3330 
 9 
 
meq 298,9g 
V. Conclusão 
 
Diante do experimento apresentado constatou-se 
na prática que em um sistema composto com dois 
corpos o calor sempre vai passar naturalmente do 
corpo mais quente para aquele corpo de 
temperatura menor, logo, ambos os corpos ficam 
com a mesma temperatura, isto é, ficam em 
equilíbrio. Além de que, observou-se que quando 
os sistemas chegavam no ponto que procurávamos 
tínhamos que tirar os valores imediatamente, pois, a 
temperatura do corpo varia muito rápido, assim 
podendo trazer erros para o nosso experimento. Por 
fim, apesar de alguns erros nos quais são 
impossíveis descartar, tivemos um resultado 
satisfatório, onde foi possível comprovar a teoria. 
VI. Referências 
[1] SIMONI, José de A.; JORGE, Renato de A. 
Um calorímetro versátil e de fácil construção. 
Química Nova, Campinas–SP, Universidade 
Estadual de Campinas, Instituto de Química,v. 13, 
n. 2, p. 108-111, 1990 
[2] CHAGAS, Aécio Pereira. Termodinâmica 
química: fundamentos métodos e aplicações. 
Editora da Unicamp. São Paulo, 1999. 
 
[3] WOLF, Lúcia Daniela et al. Construção de 
um calorímetro simples para determinação da 
entalpia de dissolução. Eclética Química, v. 36, p. 
69-83, 2011 
 
[4] MOORE, Walter John. Físico – Química. 
Volume 1, 4ª edição Americana. São Paulo: 
Blucher, 1976.