Experimento de Termodinâmica

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Atividade prática de Física Termodinâmica e Ondas 
Hugo Pires Boaes 
Centro Universitário Uninter 
Pap – São Luís, Renascença. – CEP: 65075-441– São Luís – Maranhão - Brasil 
e-mail: hugo.kof@hotmail.com 
 
Resumo. Este experimento prático visa aprimorar os conhecimentos obtidos na aula teórica, 
sobre Termodinâmica, realizando esse experimento seremos capazes de aprender na prática, 
conceitos como determinar a capacidade térmica de um calorímetro e determinar o calor 
especifico de um corpo de prova metálico. Foi utilizado o kit de do polo para a realização da 
experiência. 
 
 
Introdução 
 
O calor específico é a quantidade de calor que 
deve ser fornecida para que 1 g de substância tenha a 
sua temperatura elevada em 1°C. Cada substância 
possui um determinado valor de calor específico, que 
é geralmente expresso em cal/g.°C. 
Quanto maior for o calor específico de uma 
substância, maior será a quantidade de calor que 
deverá ser fornecida ou retirada dela para que ocorram 
variações de temperatura. 
Neste experimento será utilizado um calorímetro e 
um corpo metálico como amostra para determinarmos 
o calor especifico. 
É possível calcular o calor específico (c) de uma 
substância a partir da capacidade térmica (C) de um 
objeto composto por ela e da massa (m) desse corpo. 
 
c = 
C
m
 
 
Conseguimos calcular também o calor especifico 
de uma substancia utilizando a formula de calor 
sensível. 
𝑐 = 
𝑄
𝑚 . ∆𝑇
 
 
A fórmula acima mostra que a variação de 
temperatura sofrida por um corpo é diretamente 
proporcional à quantidade de calor que lhe é fornecida 
e inversamente proporcional à sua massa e ao 
seu calor específico. Essa última grandeza, o calor 
específico, mede a quantidade de calor necessária para 
variar a temperatura para cada unidade de massa de 
uma determinada substância, sem que lhe ocorram 
quaisquer mudanças de estado físico. 
Esta prática será desenvolvida baseada no 
princípio das trocas de calor. O calor será trocado 
entre a água, o corpo de prova e o calorímetro. 
 
 
Procedimento Experimental 
Nesta prática realizaremos a construção de um 
calorímetro, e determinaremos o calor especifico de 
alguns sólidos, aplicando os princípios de 
calorimetria. 
1º Passo: Construção do calorímetro: 
Para a realização do experimento foi utilizado o 
kit do polo, e não houve a necessidade de construção 
do calorímetro. 
 
 
Fig. 1: Calorímetro do kit do Polo. 
 
2º Passo: Construção do corpo de prova: 
Amassamos uma lata de 350 ml até que obtemos 
um pedaço de alumínio que entre dentro do 
calorímetro, e possua uma massa de 15g. 
 
 
Fig. 2: Corpo de Prova (lata 350 ml amassada). 
 
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/a-temperatura-suas-escalas.htm
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/calor-especifico.htm
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3º Passo: Determinar a capacidade térmica do 
calorímetro: 
- Foi utilizado um recipiente graduado (proveta) 
separado 100 ml de água fria. 
 
 
Fig. 3: Proveta com 100 ml de água fria 
 
- Calcular a massa de água contida em 100 ml pela 
relação de densidade, valor da mH2O = 100g. 
(este valor foi obtido pela relação entre densidade 
da água e peso, pois, não foi disponibilizada uma 
balança para o experimento). 
- Colocar a água no calorímetro: 
- Agitando levemente o líquido no calorímetro foi 
medida a temperatura Ti = 29°C 
- Colocado 20 ml de água medindo no recipiente 
graduado, e a transfira para o copo de béquer. 
- Massa de 20 ml de água mÁgua = 20g (Valor 
aproximado pois não foi pesado) 
- Foi aquecido os 20 ml de água um tripé usando 
velas até a temperatura de ebulição. Colocado o 
termômetro medido e anotado a temperatura da 
água. Tab = 85°C. 
 
 
Fig. 4: Copo de béquer aquecendo os 20 ml de 
água 
 
- Foi colocado a água aquecida dentro do 
calorímetro e aguardado o termômetro estabilizar 
a medição. Medido a temperatura do equilíbrio 
térmico: Tf = 38°C. 
- Para determinar capacidade térmica do 
calorímetro foi utilizado o princípio da 
conservação de energia: 
 
QCEDIDO + QRECEBIDO = 0 
 
Qcedidopela água quente + Qabsorvidopelo calorímetro
+ Qágua calorimetro = 0 
 
 
mágua . c . (Tf – Tab) + C (Tf − Ti)
+ mH2O . c . (Tf – Ti) = 0 
 
C = 
− mH2O . c . (Tf – Ti) − mágua . c . (Tf – Tab) 
(Tf − Ti)
 
 
C = 
− 100 . 1 . (38 – 29) − 20 . 1 . (38 − 85) 
(38 − 29)
 
C = 
−900 + 940 
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𝐂 = 𝟒, 𝟒𝟒𝐜𝐚𝐥/°𝐂 
4º Passo: Determinar o calor específico dos 
sólidos: 
 
- Desmontado o procedimento anterior, resfriando 
o calorímetro com água corrente, foi medido 20 
ml de água no recipiente graduado, e colocado no 
calorímetro, posicionando o termômetro no 
mesmo. Calculado a massa de 20 ml de água 
utilizando a densidade da água (pois não havia 
balança). Valor: Mágua = 20 g. 
- Anotado o valor da temperatura inicial da água 
dentro do calorímetro Ti da água. Ti = 29. 
- Como não foi disponibilizado uma balança no 
polo, seguindo o roteiro podemos usar o valor de 
15g para a massa do corpo de prova (latinha 
amassada). Mal = 15g 
- Colocado 100 ml de água no copo de béquer, 
junto com o corpo de prova, e iniciado 
aquecimento até a temperatura de ebulição da 
água. Chegando na temperatura de ebulição com 
o valor de 85°C. 
- Retirado o corpo de prova e colocado dentro do 
calorímetro com água. Temperatura inicial Tial = 
85°C. 
- Foi monitorado a temperatura dentro do 
calorímetro até que não houve mais variação, e a 
temperatura está em equilíbrio, entre a água do 
calorímetro e o corpo de prova de alumínio, esta 
temperatura que é a temperatura final da mistura. 
Tf = 35,6°C 
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- Com estes dados, conseguimos determinar o 
calor especifico do alumínio através da 
igualdade das trocas de calor. 
- O calor recebido pelo calorímetro e a água 
dentro dele é igual ao calor perdido pelo 
cilindro de alumínio, ou seja: 
 
𝑄𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟í𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 + 𝑄á𝑔𝑢𝑎 + 𝑄𝑎𝑙𝑢𝑚í𝑛𝑖𝑜 = 0 
 
𝐶𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟𝑖𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 . ∆𝑇 + 𝑚á𝑔𝑢𝑎 . 𝑐á𝑔𝑢𝑎 . ∆𝑇 + 𝑚𝐴𝑙 . 𝑐𝐴𝑙 . ∆𝑇 = 0 
 
𝐶𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟𝑖𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 . (𝑇𝐹 − 𝑇𝑖) + 𝑚á𝑔𝑢𝑎. 𝑐á𝑔𝑢𝑎. (𝑇𝐹 − 𝑇𝑖) + 𝑚𝐴𝑙. 𝑐𝐴𝑙. (𝑇𝐹 − 𝑇𝑖𝐴𝑙)
= 0 
 
𝟒, 𝟒𝟒 . (𝟑𝟓, 𝟔 − 𝟐𝟗) + 𝟐𝟎. 𝟏. (𝟑𝟓, 𝟔 − 𝟐𝟗) + 𝟏𝟓. 𝒄𝑨𝒍. (𝟑𝟓, 𝟔 − 𝟖𝟓) = 𝟎 
 
𝟐𝟗, 𝟑𝟎 + 𝟏𝟑𝟐 − 𝟕𝟒𝟏𝒄𝑨𝒍 = 𝟎 
𝒄𝑨𝒍 = 𝟎, 𝟐𝟏𝟕
𝐜𝐚𝐥
𝐠 ∗ °𝐂
 
 
Analise dos Resultados 
Embora por ter sido realizado o experimento sem a 
balança, os resultados foram bastante satisfatórios, 
e estão de acordo com os valores encontrados nas 
tabelas. 
 
Tab. 1: Calor especifico das substancia usadas 
Substância Calor específico 
Água 1,00 
cal
g∗°C
 
Alumínio 0,22 
cal
g∗°C
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Diferença 0,220 – 0,217 = 0,003
cal
g∗°C
 
 
Resultado encontrado muito próximo do resultado 
tabelado, isso demonstra a precisão do experimento 
e dos cálculos efetuados. 
 
 
Conclusão 
 
Quanto menor o calor específico de uma 
substância, mais facilmente ela pode sofrer variações 
em sua temperatura. 
O calor especifico depende somente da substancia, 
não da quantidade de massa, pois ele é definido com 
a quantidade de calor necessário para elevar uma 
quantidade de massa de um grau Celsius. A 
capacidade térmica, além de depender do calor 
especifico da sustância, depende da massa do corpo.