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Durante um processo endotérmico, como uma reação em que o calor flui da
vizinhança para dentro do sistema. Ao tocar o recipiente no qual ocorre a
reação, imediatamente irá sentir sensação de frio, pois, o calor passou da mão
de quem tocou para o recipiente. Já em um processo exotérmico, como a
combustão da gasolina, o calor flui para fora do sistema em direção à sua
vizinhança. 1 e 3
As mudanças químicas podem resultar na liberação ou absorção de calor e,
também podem provocar a realização de trabalho, tanto no próprio sistema
como no sistema vizinhança. O valor da variação de entalpia (∆H) pode ser
determinado experimentalmente pela medida do fluxo de calor que acompanha
uma reação a pressão constante. 3
É possível determinar o fluxo de calor associado a uma reação química
medindo a variação de temperatura produzida. Essa medição do fluxo de calor
é conhecida como calorimetria, onde utiliza-se o calorímetro para verificar o
fluxo de calor que ocorre em uma determinada reação. 2 e 3
Como reações químicas, os objetos também podem absorver ou emitir calor. A
capacidade calorifica determina a variação de temperatura ocorrida em um
objeto quando ele absorve uma certa quantidade de energia, ou seja, é a
quantidade de calor necessária para aumentar usa temperatura em 1 K (ou 1
°C). Pode-se afirmar que quanto maior a capacidade calorifica, maior o calor
necessário para produzir determinado aumento de temperatura. 1 e 3
As capacidades calorificas são propriedades extensivas, onde 100 g de água
tem a capacidade calorifica 100 vezes maior do que a de 1 g de água. A
capacidade calorifica por mol da substancia é conhecida como capacidade
calorifica molar e é uma propriedade intensiva, por conta de ser uma grandeza
molar. 2
A capacidade calorifica especifica, normalmente conhecida como calor
especifico, de uma substancia, é a capacidade calorifica da amostra dividida
pela sua massa, geralmente em gramas. A capacidade calorifica da água em
temperatura ambiente, é aproximadamente 4 J . 2𝐾−1 𝑔−1
O calor especifico de uma substancia pode ser determinado experimentalmente
medindo-se a variação de temperatura, ∆T, que uma massa conhecida, m, da
substancia sofre ao ganhar ou perder certa quantidade especifica de calor, q: [3
referencia]
Calor especifico = 𝑞
𝑚 𝑥 ∆𝑇
A utilização de calorímetros simples em experimentos nos laboratórios de
química geral, servem para ilustrar os princípios de calorimetria. Normalmente
o calorímetro não é lacrado, a reação ocorre essencialmente sob a pressão
constante da atmosfera. 3
O calor produzido pela reação (qr) é inteiramente absorvido pela solução, não
escapa do calorímetro. Quando o calorímetro não absorve calor, no caso do
calorímetro do tipo copo de isopor tem condutividade térmica e capacidade
calorifica muito baixas.2 e 3
Em uma reação exotérmica, o calor é liberado pela reação e obtido pela
solução, sendo assim, a temperatura sobe. O contrario ocorre em reações
endotérmicas, o calor absorvido pela solução (qsolução) é consequentemente
igual em valor absoluto a partir de qr:qsolução = -qr. 3
O valor de qsolução é facilmente calculado a partir da massa da solução, de seu
calor especifico e da variação de temperatura:
qsolução= (calor especifico da solução) x (gramas de solução) x ∆T = - qr
Essa equação possibilita o cálculo de qr a partir da variação de temperatura da
solução no qual a reação ocorre. Um aumento de temperatura (∆T > 0) significa
que a reação é exotérmica (qr< 0). 3
Referencias experimento 2
(1) J. B. Russell, “Química Geral”, 2º edição, volume 1, São Paulo: Makron
Books, 1994. p. 110-131
(2) P. Atkins, J. Paula, “Atkins Físico-Química” 7º edição, volume 1, Rio de
Janeiro: LTC, 2003. p. 32-60
(3) T. L. Brown, H. E. LeMay jr, B. E. Bursten, J. R. Burdge, “Química A Ciência
Central” 9º edição, São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005. p. 140-169.