[Relatório] Capacidade Térmica

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Capacidade Térmica de um corpo calorimétrico 
CARVALHO, Vinícius1 - Instituto Federal do Sertão Pernambucano - BR 407, Km 08 - Jardim São Paulo 
CEP: 56314-520 | Petrolina/PE – vinniciuscarvalho19@gmail.com 
LOPES, Victor2 - Instituto Federal do Sertão Pernambucano - BR 407, Km 08 - Jardim São Paulo 
CEP: 56314-520 | Petrolina/PE – victorlopes.prof@gmail.com 
Resumo. Este relatório se refere ao experimento realizado para determinação e estudo da capacidade 
térmica de um corpo calorimétrico, foram utilizados dois corpos de prova diferentes sendo eles, um bloco 
calorimétrico de Alumínio, e um bloco calorimétrico de Latão. Foram aquecidos por meio de potencia 
dissipada de um resistor através do efeito Joule, em um tempo predeterminado, logo após, foi-se utilizado 
os dados obtido, para a geração de suas capacidades térmicas, e outros estudos como a diferença de 
rapidez da variação das temperatura, este relatório também aborda a importância da calorimetria e 
entender o funcionamento dos corpos e do calor. 
 
Palavras chave: experimento, capacidade térmica, calorimetria. 
Introdução 
Nos primórdios da calorimetria3, cria-se 
que o calor era na verdade um fluido que poderia 
ser transmitido de um corpo para outro, como 
propôs Lavoisier (1743-1794), que perdurou até 
meados do século XIX. Porém, com o estudo 
mais dedicado e devido a novos recursos 
disponíveis, chegou-se a definir-se o que é calor: 
energia térmica em transe. Contudo com a 
pluralidade de corpos existentes na natureza, 
percebeu-se que cada um reagia de maneira 
diferente, ao realizar uma perda ou ganho de 
calor numa mesma variação de tempo; em outras 
palavras, materiais diferentes ou iguais de massas 
diferentes “esquentam” ou “esfriam” em tempos 
diferentes; e essa variação chamamos de 
capacidade térmica, como afirma PUCCI 
(2010): 
Suponha que estamos 
fornecendo a mesma 
quantidade de calor a dois 
corpos, compostos por 
substâncias diferentes. 
Depois de um certo tempo, 
cada um apresentará um 
incremento de temperatura 
diferenciado. Essa situação 
evidencia que diferentes 
substâncias possuem 
diferentes comportamentos 
térmicos. 
(PUCCI, 2010. p.3.) 
 
1 Graduando no curso de Licenciatura em Física do Instituto de Educação, Ciências e Tecnologias do Sertão 
Pernambucano – Petrolina/PE – Turma 1.132171 
2 Graduando no curso de Licenciatura em Física do Instituto de Educação, Ciências e Tecnologias do Sertão 
Pernambucano – Petrolina/PE – Turma 1.132171 
3 Calorimetria: ramo da física que estuda as trocas de energia entre corpos ou sistemas quando essas trocas se dão na 
forma de calor. 
De forma análoga, ÇENGEL, Y.A (2012) 
afirma que “o calor pode ser entendido como a 
energia transferida entre corpos devido a uma 
variação de temperatura”, sendo esta troca entre 
dois ou mais corpos ou até mesmo com o meio, 
como por exemplo, o ar. Com a necessidade de 
quantizar cada processo, definiu-se para cada 
substancia o valor de seu calor específico “que é 
a quantidade de calor necessária para elevar em 
1°C a temperatura dessa substancia” ( 
MÁXIMO, ALVARENGA – 2003). 
Ainda assim, notou-se que para variar em 
1°C a temperatura de um mesmo material nas 
mesmas condições, só que agora de massas 
(quantidades) diferenças, era necessário também 
aumentar a quantidade de calor cedido. Com isso, 
chega-se a um novo conceito, o que chamamos 
de capacidade térmica, que mede 
numericamente a quantidade de calor produzida 
por uma variação unitária de temperatura em um 
determinado corpo. um erro comum é 
associarmos a terminologia “capacidade” a um 
sentido de limite, ou o valor máximo de calor que 
um corpo poderia conter, quando na verdade ela 
é apenas a quantificação da transferência da 
energia, para a temperatura do corpo variar, 
como ressalva HALLIDAY (1996): 
A palavra capacidade 
[...] não sugere uma 
analogia com a capacidade 
que um balde possui de 
conter uma certa 
quantidade de água. Esta 
analogia é falsa; você não 
 
 
deve pensar que um objeto 
contém calor ou possui uma 
capacidade limitada de 
absorver calor. 
(HALLIDAY, 1996. Cap. 
18. p.191) 
A unidade definida para a para a capacidade 
térmica no S.I. é o J/K (Joule por Kelvin), porém 
a mais utilizada na prática é o cal/°C (caloria por 
graus Celsius). Vale também ressaltar que a 
capacidade térmica é proporcional à quantidade 
de material presente no corpo, com isso, dois 
corpos de mesma substância, mas com massas 
diferentes possuem diferentes capacidades 
térmicas, pois representa quanta energia um 
material pode armazenar por unidade de volume. 
Materiais e métodos (procedimentos 
experimentais) 
Para este experimento foram utilizados os 
equipamentos do CIDEPE (Centro Industrial de 
Equipamentos de Ensino e Pesquisa) dispostos 
em laboratório; que são: 
01 Câmara calorimétrica (EQ213.13); 
01 Extrator de Blocos calorimétricos 
(EQ213.11); 
01 Resistor 50W, 24V (EQ213.08); 
01 Bloco calorimétrico de alumínio 
(EQ2013.02S); 
01 Bloco calorimétrico de Latão; 
01 Vaso calorimétrico de 250ml em alumínio 
(EQ085.14); 
01 Interruptor conversor ON-OFF (EQ034G); 
01 Disco Isolante (IN010.16); 
02 Cabo elétrico flexível, vermelho, 0,5 metro 
(EQ040.04); 
02 Cabo elétrico flexível, preto, 0,5 metro 
(EQ040.03) 
01 Fonte de alimentação digital, 0 a 30 VCC / 5 
ACC (EQ030F); 
01 Medidor digital de temperatura (multímetro 
digital) – 30000.20 
10 ml de Glicerina líquida. 
Iniciou-se o experimento fazendo a 
montagem experimental de acordo com 
instruções do CIDEPE (instrução 
1052.007H_m), colocando o disco isolante 
dentro do vaso calorimétrico de alumínio, para 
evitar contato direto do corpo de prova com o 
fundo do mesmo. Logo após o posicionamento 
do disco isolador no vaso, introduziu-se ambos 
na câmara calorimétrica; que por sua vez fará o 
isolamento térmico durante o experimento, afim 
de se evitar lesões ao operador. 
Em seguida, fixou-se o resistor na tampa da 
câmara calorimétrica, que será utilizado para 
incrementar temperatura ao corpo de prova. Após 
isso, conectou-se os cabos que ligam o resistor ao 
interruptor conversor on-off e este, por fim, à 
fonte de alimentação digital, que por sua vez 
estará conectada à rede de alimentação elétrica. 
Dando continuidade ao experimento, 
introduziu-se o corpo de prova no vaso 
calorimétrico e, em seguida, aplicou-se uma 
pequena quantidade de glicerina líquida na 
superfície do resistor e no furo menor do corpo 
de prova onde estará posicionado o termopar, que 
fará a leitura da variação da temperatura; 
fechando a câmara calorimétrica logo em 
seguida. 
Pouco antes de se iniciar o experimento, 
ligou-se o multímetro em paralelo ao sistema 
elétrico a fim de conferir a tensão, ligando-se a 
fonte e fazendo-se a leitura; e, logo após, 
colocou-se o multímetro em série para verificar a 
corrente, agora ligando o interruptor que aciona 
o resistor; não o deixando ligado por muito 
tempo para que não aqueça muito. Em seguida 
registrou-se estes dados. 
Agora por sua vez registra-se a leitura da 
temperatura inicial e em sequência liga-se o 
sistema e continua-se a registrá-la a cada 30 
segundos, durante 480 segundos (8 
minutos). 
Após o término do tempo indicado, 
removeu-se a tampa da câmara calorimétrica 
e substituiu-se o corpo de prova utilizando o 
extrator de blocos calorimétricos; repetindo-
se as etapas necessárias para análise deste 
outro corpo de prova. 
Com estes dados, serão efetuadas as 
análises necessárias.A montagem experimental assemelha-
se a figura 1 abaixo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Resultados e Discussões 
A cerca do processo de cálculo dos 
dados, foram utilizadas as seguintes 
formulas: 
 
𝑃 = 𝐼. 𝑉 (1) 
𝑚𝑇𝑥𝑡 =
∆𝑇
∆𝑡
 (2) 
𝐶 =
𝑃
𝑚𝑇𝑥𝑡 
 (3) 
 
Onde: 
 
Tabela 1 - Nomenclatura dos termos 
P Potencia dissipada 
I Intensidade da corrente 
V Tensão 
𝑚𝑇𝑥𝑡 Coeficiente angular da curva de 
aquecimento Txt 
∆t Variação do tempo 
∆T Variação da temperatura 
𝐶 Capacidade térmica 
Fonte: O Autor 
Dando início à o experimento, 
ajustamos a fonte de acordo com os dados da 
tabela 2, e calculamos a potência utilizando 
(1), confira; 
 
Tabela 2- Alimentação 
Tensão 20 𝑉 ± 0,005 
Corrente 1,66 A ± 0,005 
Potencia 33,2 W ± 0,05 
Fonte: O Autor 
Utilizando o corpo de prova fabricado de 
latão, realizamos todos os processos 
descritos acima, então fizemos as anotações 
da variação da temperatura durante os 480 
segundos, veja os dados na tabela 3; 
 
 
 
 
Imagem 1 - Montagem experimental (exemplo) 
Fonte: O Autor 
Figura 1 - Montagem experimental (exemplo) 
 
 
Tabela 3 - Dados do corpo #1 
CORPO I - LATÃO 
tempo (s) temperatura (°C) 
0 27 
30 29 
60 30 
90 31 
120 32 
150 33 
180 35 
210 36 
240 38 
270 39 
300 41 
330 42 
360 44 
390 45 
420 47 
450 48 
480 50 
Fonte: O Autor 
Utilizando dos mesmos processos, 
fizemos a troca do corpo de prova, por um 
fabricado de alumínio, que nos forneceu os 
seguintes dados presentes na tabela 4; 
 
Tabela 4 - Dados do corpo #2 
CORPO II - LATÃO 
tempo (s) temperatura (°C) 
0 36 
30 37 
60 39 
90 41 
120 44 
150 47 
180 50 
210 53 
240 56 
270 59 
300 62 
330 65 
360 68 
390 71 
420 74 
450 76 
480 79 
Fonte: O Autor 
 Após a finalização do experimento 
utilizamos os dados para fazer uma análise 
gráfica de Txt, presente na figura 2; 
 
Figura 2 – Gráfico Txt 
Fonte: O Autor 
 
 
Ainda utilizando os dados das 
tabelas e as equações (2) e (3), pudemos 
calcular a capacidade térmica de cada corpo; 
Para o corpo 1: 
C = 693,1 J/ºC 
 
Utilizando a relação 1 cal – 4,1868 J, logo; 
 
C = 165,5 cal/ºC 
 
Para o corpo 2: 
C = 370,9 J/ºC 
 
Utilizando a relação 1 cal – 4,1868 J, logo; 
 
C = 88,5 cal/ºC 
 
 Analisando os resultados dos 
cálculos, observamos que a capacidade 
térmica do corpo dois é menor que a do 
corpo um, confirmando o que já 
esperávamos após fazer o gráfico, pois o 
corpo dois precisa de menos calor para variar 
um grau na temperatura, logo vemos sua 
representação no gráfico crescer mais, que a 
do corpo um que precisa de quase o dobro de 
calor para variar. 
 
Conclusão 
O estudo da Transferência de calor 
(calorimetria), tem mostrado bastante 
importância, visto que sua aplicação e 
utilização vão desde o próprio corpo humano 
até aparelhos domésticos que fazem parte do 
nosso cotidiano, como por exemplo ar-
condicionado, fogão, geladeira, etc. 
Entender tais aspectos nos auxiliam a viver 
de maneira mais confortável como afirma 
ÇENGEL, Y. A. (2012): 
O corpo humano está 
constantemente rejeitando 
calor para o ambiente, e o 
nosso conforto está 
diretamente ligado à taxa 
em que essa rejeição ocorre. 
Tentamos controlar essa 
taxa de transferência de 
calor adequando nossas 
roupas às condições do 
ambiente. (ÇENGEL, Y. A. 
– 2012. pg 3) 
Apesar de parecer simples, estes 
conhecimentos são de extrema importância 
em várias áreas como a Física e a 
engenharia, por exemplo. 
Através deste experimento foi possível 
perceber (cientificamente) que a capacidade 
térmica está relacionada proporcionalmente 
à quantidade de material e ao calor 
específico do mesmo, possibilitando o uso 
adequado de tais matérias em determinadas 
circunstancias. 
 
Referências 
ÇENGEL, Y.A.; GHAJAR, A.J., 
Transferência de calor e massa: uma 
abordagem prática. São Paulo: McGraw-
Hill, 2012. 
HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; KRANE, 
K. S. Física 2. 4. ed. Rio de Janeiro: LTC 
(Livros Técnicos e Científicos), 1996. 
MÁXIMO, Antônio; ALVARENGA, Beatriz. 
Física: volume único (coleção “De olho no 
mundo do trabalho”). São Paulo: Scipione, 2003. 
PUCCI, L.F.S.; Física Vivencial: 
Capacidade térmica e calor especifico. 2010. 
Disponível em : < 
http://www.fisicavivencial.pro.br/sites/defa
ult/files/ee/612/src/612/documentos/612_R
T.pdf>. Acesso em: 27 out. 2018 
REDAÇÃO; Resumo de física: 
Calorimetria. 2011. Disponível em < 
https://guiadoestudante.abril.com.br/estudo/
resumo-de-fisica-calorimetria/> . Acesso 
em: 28 out. 2018