relatório de Troca de calor

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Universidade Estácio de Sá
Campos de Santa Cruz, RJ
Física Experimental II
Relatório do Experimento:
Troca de Calor
Professora: Cláudia Logelo
Data de entrega: 28/05/2015
Turma: 3104
Alunos: Laís Duarte Chicarino. Matrícula: 201201264341
Julio Pereira de Oliveira Neto. Matrícula: 201402167938 
Magnum Barbosa da Cruz. Matrícula: 201401421768.
 
Introdução
	Quando dois corpos em temperaturas diferentes de põem em contato, produz-se uma transferência de energia do corpo que apresenta temperatura mais elevada ao de temperatura mais baixa, o que faz com que ambas se igualem.
 Pode-se definir calor como a energia transferida entre dois sistemas, que é proporcional à diferença de temperatura existente entre eles. Uma superfície através da qual pode haver transferências de calor chama-se diatérmica. Em caso contrário, denomina-se adiabática.
 Durante muito tempo discutiu-se a natureza do fluxo de calor entre dois corpos. Até o século XVIII, acreditava-se na existência de um fluido material, denominado fluido calórico. Em fins do século XVIII e durante a primeira metade do século XIX, os trabalhos de Benjamin Thompson e James Prescott Joule levaram à convicção de que o calor é um fluxo de energia. Thompson comparou o peso de um corpo aquecido com o que ele apresenta quando esfria e não observou diferença. Concluiu então que o calor não podia ser uma substância material, mas fruto de algum tipo de movimento, ou seja, energia.
Joule demonstrou que o mesmo efeito de elevação da temperatura de um corpo produzido pelo fluxo de calor pode ser obtido mediante a dissipação de energia mecânica sobre ele (a energia mecânica perde-se ou dissipa-se por ação de forças de resistência ao movimento, como, por exemplo, o atrito). Chegou experimentalmente à conclusão de que, com quantidades iguais de trabalho mecânico sobre um corpo, obtém-se o mesmo aumento de temperatura. Além disso, dado que o fluxo de calor pode se transformar parcialmente em energia mecânica por meio de uma máquina térmica (por exemplo, uma máquina de vapor), ficava demonstrado de modo inequívoco que o calor é uma forma de energia.
Objetivo 
Verificar a troca de calor da massa de gelo e de água assim como se esta troca de calor é eficiente
Teoria
	O calor é uma forma de energia e que, em um sistema isolado, não há trocas de calor com o meio externo. 
 Desta forma, apenas os corpos pertencentes ao sistema trocarão calor entre si. Corpos mais quentes cederão calor e tenderão a se resfriar, enquanto corpos mais frios receberão calor e tenderão a se aquecer.
 Assim, a quantidade de calor total ganha por alguns corpos só pode ter origem nos corpos que cedem calor. Ou seja:
∣∑Qrecebido∣ = ∣∑Qcedido∣∣∑Qrecebido∣ = ∣∑Qcedido∣
Onde o símbolo Σ representa o somatório das quantidade de calor.
 Convencionamos que a quantidade de calor associada ao recebimento de calor teria valor algébrico positivo, enquanto quantidades de calor cedidas teriam valor algébrico negativo. Assim, para um sistema termicamente isolado, temos que a soma das quantidades de calor trocadas por todos os corpos vale zero:
∑Qrecebido+∑Qcedido=0∑Qrecebido+∑Qcedido = 0
Ou
Q1+Q2+Q3+⋯+QN=0Q1+Q2+Q3+⋯+QN = 0
 Onde N é o número de corpos no sistema.
Material Utilizado:
500 ml de água
98g de gelo
2 recipientes de alumínio, um maior que o outro
1 termômetro
1 apoio para o termômetro 
Procedimento Prático:
Colocou-se 500 ml de água no recipiente de alumínio de tamanho maior
Colocou-se o termômetro no recipiente, aguardou-se alguns estantes e retirou-se a temperatura, encontrou-se 22°C
Colocou-se 98g de gelo no recipiente de alumínio menor
Transferiu-se o termômetro do recipiente maior com água para o recipiente menor com gelo e aguardou-se a estabilização da temperatura, medindo-se 1°C
Colocou-se o recipiente menor, com gelo, dentro do recipiente maior com água
Colocou-se o termômetro no recipiente com gelo e mediu-se a temperatura após estabilização. Encontrou-se 3°C
Aguardou-se o gelo derreter, ainda com o recipiente menor dentro do maior, e mediu-se a temperatura. Encontrou-se 8°C
Retirou-se o recipiente menor do recipiente maior
Mediu-se a temperatura do recipiente maior. Encontrou-se 13°C
Retornou-se com o recipiente menor para dentro do recipiente maior
Mediu-se a temperatura do recipiente menor. Encontrou-se 10°
Retirou-se o recipiente menor do recipiente maior
Mediu-se a temperatura do recipiente maior. Encontrou-se 14°C
Retornou-se com o recipiente menor para dentro do recipiente maior
Mediu-se a temperatura do recipiente menor. Encontrou-se 12°
Retirou-se o recipiente menor do recipiente maior
Mediu-se a temperatura do recipiente maior. Encontrou-se 13°C
Gráfico e Cálculos:
Cálculos: 
Q1 = mg.Cg.dt
Q1 = 98.0,5.2
Q1 = 98 Cal/g° C
Q2 = mg.Lg 
Q2 = 98.50 Q1 + Q2 + Q3 = 8.918 Cal/g°C
Q2 = 7.840 Cal/g°C
Q3 = mg.C(ág).dt
Q3 = 980 Cal/g°C
Q4 = m(ág).C(ág).dt
Q4 = 500.1.9
Q4 = 4.500 Cal/g°C
Conclusão:
Através do experimento realizado, verificamos que ocorreu troca de calor entre os dois corpos, ou seja, a água cedeu calor para o recipiente com os cubos de gelo até os dois atingirem o equilíbrio térmico (temperaturas iguais = 13°C), Esse processo acontece porque os corpos sentem a necessidade de ceder e receber calor. Podemos concluir que o Q4 perdeu calor para o ambiente onde foi realizado o experimento. 
Para encontrarmos os valores de Q1 + Q2 + Q3 = Q4 com maior precisão, seria necessário realizar o experimento com um recipiente térmico, onde não há perda de calor para o ambiente.
Bibliografia:
http://www.sofisica.com.br/conteudos/Termologia/Calorimetria/trocas.php
http://www.mundoeducacao.com/fisica/trocas-calor.htm