Capacidade Térmicica(inacabado)

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Capacidade Térmica
Amanda Vianna, Elisandra Pinheiro e Mikaella Vargas
Física II – Engenharia de Alimentos-CCAE
Universidade Federal do Espírito Santo – UFES
2017/2° - Alegre-ES
Resumo. Capacidade térmica ou capacidade calorífica é a grandeza física que determina o calor que é necessário fornecer a um corpo para produzir neste uma determinada variação de temperatura. Ela é medida pela variação da energia interna necessária para aumentar em um grau a temperatura de um material. Ela é dada como a razão entre a quantidade de calor e a variação de temperatura.
Palavras chave: Capacidade térmica, calorímetro e temperatura.
1.Introdução
Capacidade térmica É a quantidade de calor que um corpo necessita receber ou ceder para que sua temperatura varie uma unidade. Então, pode-se expressar esta relação por:[1]
Calor específico é definido como a quantidade de calor que um grama de uma substância recebe ou cede para que sua temperatura varie 1 °C, ou seja, quanto maior o calor específico de uma substância, mais difícil é de aquecê-la ou de resfria-la.
Segundo a primeira lei da termodinâmica (conhecida como princípio de conservação de energia): “Havendo troca de calor entre os corpos isolados termicamente do meio externo, a quantidade de calor recebida pelos corpos que aquecem é igual à quantidade de calor cedida pelos corpos que sofreram um abaixamento da temperatura”. Haverá troca de calor entre os corpos até todos atingirem a mesma temperatura (temperatura de equilíbrio).
Pode-se usar esse princípio para se calcular o calor específico de uma 
Substância, basta “misturar” corpos com temperaturas diferentes, mas conhecidas, deve-se conhecer as massas dos corpos e os calores específicos (com exceção daquela substância que se quer calcular). A “mistura” deve ser realizada num ambiente isolado corpos em estudo. O calorímetro descrito a seguir, proporciona esse ambiente dentro de Limites razoáveis. Ele é constituído de um recipiente metálico (vaso de alumínio ou cobre, no experimento foi usado o de alumínio), protegido por outro que é isolante térmico (isopor) e um recipiente externo de plástico. A tampa do vaso possui um furo para que seja introduzido o termômetro.
2.Objetivo
Determinar experimentalmente a capacidade térmica de um calorímetro; 
Estabelecer as condições necessárias para que haja conservação da quantidade de calor cedido e recebido por fontes quente e fria respectivamente.
3.Procedimento Experimental
1) Adicionou-se 100ml de água fria na proveta, usando a densidade da água igual ρ=1,0g/cm³. Mediu-se a massa desse volume, e seu resultado foi anotado na tabela 1.
2) O tripé com a tela de amianto já estavam montados.
3) foi adicionado os 100ml que estava na proveta, dentro do calorímetro, agitou-se o mesmo até que atingisse o equilíbrio térmico, e seguida, mediu-se a temperatura inicial, o resultado foi anotado na tabela 1.
4) Adicionou 80ml de água fria na proveta e mediu a massa da mesma, o resultado foi anotado na tabela 1.
5) Adicionou os 80ml de água citados anteriormente no item 3 dentro do béquer e em seguida colocou no tripé, quando a água começou a borbulhar colocou o termômetro e deixou até que atingisse a temperatura de 95°C.
6) Foi adicionado a água do béquer no calorímetro e em seguida foi fechado para que pudesse ser colocado o termômetro de forma que ficasse em contato com a água.
7) Com cautela, agitou-se o calorímetro para que facilitasse a troca de calor entre os componentes. A cada 60s o valor medido pelo termômetro era monitorado.
8) Com os dados obtidos, foi calculado a capacidade térmica do calorímetro, sabendo que o calor específico é igual a c=1,0 cal g/°C.
9) Os itens citados anteriormente foram refeitos.
10) Determinou-se os valor da capacidade térmica média; do desvio padrão e do desvio padrão do valor médio.
4.Resultados e discussão
Os resultados finais encontrados através das equações com auxílio do experimento estão contidos na tabela abaixo, para melhor análise dos dados encontrados. Os cálculos que foram aplicados estão em anexo.
 O experimento Não foi realizado de forma correta. Porem todo o relatório foi feito com os dados do mesmo. Sendo assim, de acordo com a tabela 1, as massas não foram alteradas. O equilíbrio térmico (T1) foi de 25°c e à medida que o tempo passava a água ficava mais fria.
 Depois de esvaziado o calorímetro e repetido o experimento notou-se que a medida que os componentes do sistema trocavam calor a temperatura mudava. De acordo com a tabela 2, foi observado que a princípio a temperatura estava alta e à medida que o tempo passava, o liquido resfriava, e a temperatura baixava.
 TABELA 1
	N
	(M1 ± ∆M1)g
	(M2 ± ∆M2) g
	(T1 ± ∆T1)°C
	(T2 ± ∆T2) °C
	1
	100g
	80g
	25°C
	95°C ± 0,5
	2
	100g
	80g
	24°C
	94,5°C± 0,5
	3
	100g
	80g
	22°C
	93°C ± 0,5
	4
	100g
	80g
	21°C
	92°C± 0,5
	5
	100g
	80g
	19°C
	90°C ± 0,5
 
TABELA 2
	N
	 (Tc ± ∆Tc)°C
	(c ± ∆C) cal /° C
	|C < C >| cal/°C
	1
	53°c +/- 0,5
	20
	9,3
	2
	50°c +/- 0,5
	35,4
	6,1
	3
	49°c +/- 0,5
	30,4
	1,1
	4
	48°c +/- 0,5
	30,4
	1,1
	5
	46°c +/- 0,5
	30,4
	1,1
	<M>
	-
	29,3
	3,7
5.Pontos de Discussão
1)Qsistema=0
Mf.c.(Te-Tf) +Mq.c.(Te-Tq) +C.(Te-Tf) =0
2) As grandezas físicas foram obtidas, em sua totalidade, por meio experimental ou leitura de equipamentos de medidas. Tal fato introduziu erro no valor final da temperatura e/ou capacidade térmica. Este erro pode ser tanto maior ou menor, variando de acordo com a precisão dos aparelhos e aferição de grandezas. A seguir são apresentados os principais fatores que poderiam ter causado aumento no erro: 
Dissipação de energia pela transferência de recipientes. 
Vedação inadequada do calorímetro.
6. Conclusão
Dentro do objetivo proposto, determinou o calor específico e quantidade de calor da água no experimento. Pode-se observar que mesmo em temperatura ambiente, a temperatura da água quando introduzida à tela de amianto, já houve variação. Os conceitos teóricos aprendidos em sala de aula sobre capacidade térmica e calor específico puderam ser assimilados na prática deste experimento a partir da variação de temperatura do conjunto. Entendemos que elementos iguais, no caso da água, mas em condições de temperatura diferentes, possuem quantidade de calor completamente distintas. Enquanto um corpo fornece calor o outro adquire. A medida que o tempo passa, a águe resfria, ou seja, perde calor específico e quantidade de calor, pode-se notar isso olhando a tabela de temperatura, vendo que a temperatura diminuiu entre as repetições. Então, conclui-se que calor é a energia térmica transferida de um corpo a outro, sendo relacionada a uma mudança de temperatura. E que capacidade térmica é uma grandeza física que determina a quantidade de calor que é necessário ceder a um corpo para produzir nele esta variação de temperatura, sua unidade SI pode ser cal/°C ou J/k.
Anexo: