Física - Ensino Médio - Slides - calorimetria (2008)

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Como obter as seguintes temperaturas??
Calorimetria e as trocas de calor
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A Calorimetria é a parte da Termologia que estuda o calor e suas medidas.
Calorimetria
 Caloria ( cal ), a mais usada.
 Joule ( J ), a unidade oficial do Sistema Internacional de Unidades ( S.I ).
ATENÇÃO: 1 cal = 4,18 J
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CALOR LATENTE E CALOR SENSÍVEL
CALOR LATENTE
CALOR SENSÍVEL
Q = m . L
Q = m . c .  t
USAR QUANDO OCORRER MUDANÇA DE FASE
USAR QUANDO OCORRER AQUECIMENTO OU ESFRIAMENTO
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Lembre-se : Para o calor Latente
	Q = Quantidade de calor necessária a mudança de fase quando a substância está no ponto.
 m = Massa da substância
 L = Calor latente da 	substância
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Lembre-se : Para o Calor sensivel
	Q = Quantidade de calor necessária para a mudança de temperatura do corpo
 m = Massa da substância
 c = calor especifico da 	substancia
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 Calcule a quantidade de calor necessária para transformar 100 g de gelo a - 10o C em água a 20o ?
Dados: calor específico do gelo = 0,5 cal / g oC 
 calor latente de fusão do gelo = 80 cal / g
 calor específico da água = 1 cal / g oC
O gelo se encontra numa temperatura abaixo do ponto de fusão, neste caso será aquecido de - 10o C até o seu ponto de fusão (0o C): Q = m . c .  t
Q1 = m . c .  t
Q1 = 100 . 0,5 . (0 - (-10))
Q1 = 50 . (10 )
Q1 = 500 
1a parte:
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2a parte:
Chegando a 0 oC, o gelo agora se encontra na temperatura do ponto de fusão, neste caso sofrerá mudança de fase: Q = m . L
Q2 = m . L
Q2 = 100 . 80
Q2 = 8 000
3a parte:
O gelo agora já se transformou em água e esta água será aquecida de 0o C até 20o C: Q = m . c .  t 
Q3 = m . c .  t
Q3 = 100 . 1 . (20 - 0)
Q3 = 100 . 20
Q3 = 2 000
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Cálculo final:
Devemos agora somar ...
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Trocas de calor - ∑Q = 0
Aparelho utilizado em laboratório com o objetivo de realizar experiências envolvendo trocas de calor entre corpos ou substâncias, evitando a perda de calor. 
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Capacidade Térmica
Razão entre a quantidade de calor que o corpo troca (ganhando ou perdendo) e a variação de temperatura que ele sofre nesta troca.
Unidade : cal / °C ou J / K
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Análise Gráfica
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1) Quando dois corpos de tamanhos diferentes estão em contato e em equilíbrio térmico, e ambos isolados do meio ambiente, pode-se dizer que:
a) o corpo maior é o mais quente.
b) o corpo menor é o mais quente.
c) não há troca de calor entre os corpos.
d) o corpo maior cede calor para o corpo menor.
e) o corpo menor cede calor para o corpo maior.
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2) Quando uma enfermeira coloca um termômetro clínico de mercúrio sob a língua de um paciente, por exemplo, ela sempre aguarda algum tempo antes fazer a sua leitura. Esse intervalo de tempo é necessário
a) para que o termômetro entre em equilíbrio térmico com o corpo do paciente.
b) para que o mercúrio, que é muito pesado, possa subir pelo tubo capilar.
c) para que o mercúrio passe pelo estrangulamento do tubo capilar.
d) devido à diferença entre os valores do calor específico do mercúrio e do corpo humano.
e) porque o coeficiente de dilatação do vidro é diferente do coeficiente de dilatação do mercúrio.
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3) Uma certa quantidade de água a temperatura de 0°C é mantida num recipiente de vidro. Inicia-se então o aquecimento da água até a temperatura de 100°C. Desprezando-se a dilatação do recipiente, o nível da água em seu interior durante o aquecimento:
a) mantêm-se constante;
b) aumenta somente;
c) diminui somente;
d) inicialmente aumenta e depois 
diminui;
e) inicialmente diminui e depois
aumenta.
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4) Uma batata recém-cozida, ao ser retirada da água quente, demora para se esfriar.
Uma justificativa possível para esse fato pode ser dada afirmando-se que a batata tem
a) alta condutividade térmica.
b) alto calor específico.
c) baixa capacidade térmica.
d) baixa quantidade de energia interna.
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5) As fagulhas (pedaços de metal incandescente) que são projetadas quando afiamos uma faca num esmeril atingem nossa pele e não nos queimam. Já um copo de água fervente jogado em nossa pele provoca graves queimaduras. Como podemos explicar esses fatos?
a) A temperatura da água fervente é maior que a das fagulhas.
b) As fagulhas não estão mudando de estado, a água está.
c) As fagulhas não transportam energia.
d) O calor específico da água é muito menor do que o do material metálico que compõe as fagulhas.
e) A capacidade térmica do copo de água é muito maior que a das fagulhas.
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