22 Calor Específico de Metais

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Calor Específico de Metais
Diego Pereira de Paiva Sobrinho
Centro Universitário Uninter
Pap - Rua Mariz e Barros, 420 - Tijuca - CEP: 20270-001 - Rio de Janeiro - RJ -
Brasil
email: dieguinhopps@msn.com
OBJETIVO 
Essa atividade tem a finalidade de comparar o calor específico da água com , o 
próprio, de alguns metais, a fim de ser possível tirar conclusões sobre essas 
propriedades.
PROCEDIMNETO EXPERIMENTAL
Ao entrar no Laboratório Virtual, iniciando no Workbook a atividade Specific Heat of
Metals, abri a bancada de calorimetria e segui os procedimentos descritos no 
manual.
Foi pedido pra que eu medisse o calor específico do alumínio e do aço inoxidável, 
ambos metais comuns. E anotasse na tabela os seus resultados para que não 
houvesse nenhuma confusão sobre a amostra que é testada. Abri o Lab Book, 
anotei a massa, em gramas, do alumínio que estava na balança. Em seguida 
arrastei a amostra alumínio para o forno, este que estava programado para 
aquecer até 200°C. O calorímetro localizado no centro da mesa foi preenchido com
100mL de água, a densidade da água à 25°C é de 0,998 g/mL, determinei a massa
da água através dos dados de densidade e volume e anotei os dados na tabela.
Cliquei no forno e o abri, arrastei a amostra de alumínio até o calorímetro e o 
soltei. cliquei nas janelas do termômetro e do gráfico para trazê-las pra frente e 
observar a mudança de temperatura até que um valor constante fosse atingido. 
Após 30 segundos apertei Stop na janela do termômetro e um link foi criado na 
Lab book. Cliquei no link e anotei na tabela os dados de temperatura antes de 
adicionar o alumínio e a temperatura máxima depois de ter o adicionado.
Repeti os procedimentos do experimento com a amostra de aço inoxidável. 
Clicando na lixeira no canto esquerdo da tela, limpei a bancada. Em seguida 
cliquei no almoxarifado para entrar, cliquei duas vezes no calorímetro de Dewar 
para movê-lo para o balcão e cliquei no armário de amostras metálicas, e abri a 
ultima gaveta clicando nela. Cliquei duas vezes na amostra de aço e selecionei-a, 
após isso cliquei em Zoom Out. Cliquei duas vezes na placa de Petri com a 
amostra selecionada para levá-la ao balcão, e retornei para o laboratório. Lá eu 
movi a placa de Petri com a amostra até a região realçada ao lado da balança. 
Cliquei na balança para aproximar, e em seguida cliquei em Tare para zerar a 
balança. Coloquei a amostra de metal no prato da balança e anotei a massa na 
tabela, retornando à bancada logo após.
Cliquei duas vezes no calorímetro para posicioná-lo adequadamente na bancada, 
cliquei na porta do forno para abri-lo e arrastei a amostra de aço para dentro dele e
fechei o forno. Mudei a temperatura do forno para 200°C e enchi a proveta até 
100mL de água. Coloquei a água no calorímetro e, liguei o agitador e o 
termômetro. Cliquei no botão Graph e em seguida no botão Save . Movi a amostra 
do forno e coloquei-a no calorímetro. Segui os mesmos procedimentos realizados 
com a amostra de alumínio para obter o valor de temperatura de equilíbrio.
ANÁLISE E RESULTADOS 
Tabela 1:
Alumínio Aço
Massa de metal (g) 7,3546 23,3374
Volume de água (mL) 100 100
Massa de água (g) 99,8 99,8
Temperatura inicial da água (°C) 25 25
Temperatura inicial do metal (°C) 200 200
Temperatura máxima da água + amostra
(°C) 27,39 29,20
Calor específico (J/[g. °C]) 0,786 0,44
Tabela 1.: Mostra os valores para as amostras de Alumínio e Aço
Determine a variação de temperatura da água (DTagua).
R: Temperatura inicial: 25°C
Temperatura final com a amostra de alumínio: 27,39°C
Variação de temperatura: 2,39°C 
Temperatura inicial: 25°C
Temperatura final com a amostra de Aço: 29,20°C
Variação de temperatura: 4,20°C
A ÁGUA GANHA TEMPERATURA.
Calcule o calor (Q) adquirido pela água utilizando a seguinte equação:
Qagua = magua ⋅ DTagua ⋅ cagua, dado cagua = 4.184 J/(g °C)
R: Com Alumínio: Com o Aço:
Q = m x ΔT x C Q = m x ΔT x C
Q = 99,8 x 2,39 x 4,184 Q = 99,8 x 4,2 x 4,184
Q = 997,98 J Q = 1753,76 J
OS METAIS PERDEM CALOR.
Determine a variação de temperatura do alumínio (DTAl).
R: O Alumínio:
Temperatura inicial: 200°C
Temperatura final quando colocada na água: 27,39°C
Variação de temperatura do Alumínio: -172,61°C ( o sinal negativo indica a perda 
de temperatura)
O Aço:
Temperatura inicial: 200°C
Temperatura final quando colocada na água: 29,20°C
Variação de temperatura do Aço: -170,80°C ( o sinal negativo indica a perda de 
temperatura)
Sabendo que o calor adquirido pela água e igual ao calor perdido pelo metal
(e, por isso, o Q e negativo), calcule o calor especifico do alumínio. Note que:
Qagua = –QAl = mAl ⋅ DTAl ⋅ cAl 
Anote seus resultados na tabela.
R: Para o Alumínio:
-Q = m x ΔT x C
-997,98 = 7,3546 x (27,39-200) x C
-1269,48 C = -997,98
C = 0,786 J
Calcule o calor especifico para o aço e anote-o na tabela.
R: Para o Aço:
-Q= m x ΔT x C
-1753,76 = 23,3374 x (29,20-200) x C
-3986,03 C = -1753,76
C = 0,44 J
O calor especifico e uma maneira numérica de expressar a quantidade de calor necessário para aquecer 
uma substancia por 1 °C. O calor necessário para aquecer
uma substancia com calor especifico baixo e menor do que o calor necessário para aquecer uma 
substancia com calor especifico alto. Descreva o que aconteceria com a temperatura de uma lata de aço e 
de uma lata de alumínio ao retira-las do congelador. Inclua o conceito de calor especifico na sua 
discussão.
Muitas panelas são feitas de aço ou alumínio. Discuta qual tipo de panela seria melhor.
R: Baseado neste experimento, podemos deduzir que as panelas de aço inox, 
serão panelas que irão esquentar mais rápido, pois seu calor específico é mais 
baixo que do alumínio e portanto serão mais rápidas gerando economia de tempo 
e energia para o preparo dos alimentos sendo mais eficientes.
As panelas de Alumínio, precisam de mais calor. Seu calor específico é mais alto, 
perdem calor para o meio também com mais facilidade.
Para o caso contrário (ganhando temperatura), latas de alumínio e de aço que são 
retiradas do congelador, perdem calor para o ambiente, tendendo ao equilíbrio. 
Mais rápido as latas de aço inox do que as latas de alumínio. 
A mesma quantidade de calor e aplicada a determinada massa de água e a mesma massa total de água e 
aço. Qual amostra atingira uma temperatura mais alta? Explique.
Desenhe e execute um experimento para testar sua hipótese. Resuma seu experimento e informe seus 
resultados. Observe também o resfriamento da água pura e da amostra de água com aço. Descreva as 
diferenças no resfriamento dessas duas amostras.
R: Aplicando a mesma quantidade de calor, em dois casos diferentes. O primeiro 
caso somente água, e no segundo caso água e aço, observamos que:
 
Q = m x ΔT x C
Isolando o ΔT, temos que ΔT = Q/(m x C)
A variação de temperatura é inversamente proporcional à massa.
Quem possuir menor massa,terá maior temperatura.
Água Água + Aço
Temperatura 4,184°C 4,184°C
Massa 99,8 g 99,8 g + 23,3373 g =123,1373 g
ΔT 29,19°C - 25°C =4,19°C 4,19°C
Q 1749,59 J 2158,72J
Diferença entre as amostras Q = 409,13 J.
CONCLUSÃO
Após todos os procedimentos do experimento, análise dos resultados dos cálculos 
realizados e dos valores obtidos na tabela foi possível comparar o calor específico 
da água e o calor específico dos metais (alumínio e aço) a fim de entender suas 
propriedades.
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