calor específico dos metais

Prévia do material em texto

I N S T I T U T O F E D E R A L D O P A R A N Á
C Â M P U S P A R A N A V A Í
	
1 INTRODUÇÃO 
	Na termodinâmica, há uma importante ferramenta para medir a quantidade de calor que um determinado sistema troca com o ambiente, ou seja, de um corpo com mais temperatura para outro com temperatura mais baixa, essa ferramenta é a calorimetria sendo o estudo que mede essa quantidade de calor absorvido ou liberado quando expostos a fenômenos físicos ou químicos (BROWN, 2005).
	o calorímetro é o aparelho isolado termicamente usado para medir essas trocas de temperaturas geradas por corpos com temperaturas diferentes em transformação física ou química (feltre, 2004).
	Cada substância possui um valor de calor especifico, esse valor é expresso em cal/g.°C. O calor específico é a quantidade de calor que deve-se fornecer para que a porção de 1 g de determinada substância possa ter sua temperatura ressaltada em 1 °C. A água possui o valor de calor específico equivalente a 1 cal/g.°C. A mediada que uma substância possui maior calor específico maior será a quantidade de calor que deverá ser concedida a ela para variar a temperatura, o contrário vale para as substâncias com menor temperatura ,as mediadas de algumas substâncias pode ser observada na tabela a seguir (BROWN, 2005).
	SUBSTÂNCIAS
	CAPACIDADE CALORÍFICA
	Água
	4,18 (1,00 cal g-1K-1
	Alumínio
	0,219
	Ferro
	0,119
	Níquel
	0,444
	Cobre
	0,093
	Zinco
	0,386
	Estanho
	0,222
	Chumbo
Concreto
Madeira
Latão
Aço
	0,129
1,76
0,88
0,094
0,104
	Os metais aquecem mais rapidamente do que outras substâncias como a água e também resfriam, mas rápido, isto é, devido ao calor específico dos metais serem menor do que o dos líquidos. Cada material possui um calor específico próprio, é possível descobrir qual é o material desconhecido assim como suas propriedades como, pureza da sua composição através de cálculos de determinação do calor específico de metais com os resultados de experimentos (RODRIGUQS, 2010).
2 OBJETIVOS 
2.1 OBJETIVO GERAL
	Determinar o calor específico dos metais.
2.1.2 OBJETIVO ESPECÍFICO
	Diferenciar cada corpo metálico as suas capacidades caloríficas em iguais condições, frente a capacidade térmica do calorímetro. Assim adquirir o conhecimento das práticas envolvendo os experimentos, aprender os cálculos envolvidos, bem como a utilização do calorímetro muito útil na prática.
3 MATERIAIS E MÉTODOS
3.1 MATERIAIS 
3.1.1 UTENSÍLIOS
- 2 béqueres (150 mL);
- picete;
- 3 tiras de linha (30 cm);
- proveta.
3.1.2 EQUIPAMENTOS
- bico de Bunsen;
- tela de amianto;
- termômetro;
- calorímetro;
- balança analítica.
3.2 REAGENTES 
- água destilada;
- cobre;
- aço;
- latão.
3.3 METODOLOGIA 
	Primeiramente utilizou-se um béquer (150 mL), contendo 100 g de água, introduziu-se o mesmo em um calorímetro, onde mediu-se a temperatura em equilíbrio da água utilizando um termômetro.
	A seguir mediu-se em uma proveta 80 mL de água que foi adicionada a um béquer (150 mL), onde foi levado a chama do bico de Bunsen sobre uma tela de amianto, para que a água entrasse em estado de ebulição, após a ebulição mediu-se a temperatura da água.
	Pesou-se 3 peças de diferentes metais são eles o aço, latão e o cobre que foram amarrados com uma linha, em seguida submergidos no béquer com a água fervendo. Ademais utilizou-se primeiramente o latão que foi deixado em água fervente por 2 minutos, em seguida submergiu-se a peça dentro do béquer que estava no calorímetro, após atingir o equilíbrio aferiu-se a temperatura da água.
	Esse procedimento foi realizado 3 vezes para cada peça metálica, levando em conta que a água do calorímetro foi trocada, pesada e medida sua temperatura de equilíbrio a cada novo procedimento.
4 Resultados e Discussão
	Para determinar a variação de temperatura do latão, após realizar três vezes o procedimento para cada metal, obteve-se os seguintes resultados: média da massa da água = 100,2 g, massa do metal = 36,3 g, média da temperatura inicial da água = 22°C, temperatura de ebulição da água = 98°C, temperatura final da água com o metal no calorímetro = 25°C e coeficiente do latão = 0,094.
	
O valor adquirido para o latão foi 24,5°C.
Para determinar a variação de temperatura do aço, obteve-se os seguintes resultados: média da massa da água = 100,25 g, massa do metal = 33,8 g, média da temperatura inicial da água = 22,5°C, temperatura de ebulição da água = 98°C, temperatura final da água com o metal no calorímetro = 28°C e coeficiente do aço = 0,104.
	
O valor adquirido para o aço foi 25°C.
	Para determinar a variação de temperatura do cobre, obteve-se os seguintes resultados, média da massa da água = 100,4, massa do metal = 38,3 g, média da temperatura inicial da água = 26,5°C, temperatura de ebulição da água = 98°C, temperatura final da água com o metal no calorímetro = 24 e coeficiente do cobre = 0,093.
	
O valor adquirido para o cobre foi 27°C.
	Nota-se que a água em ebulição teve sua temperatura em equilíbrio medida com as peças metálicas em todos os procedimentos e está estava a 98°C. Porém as massas e temperaturas iniciais da água no calorímetro variam assim como as massas dos metais. Cada material possui uma capacidade calorífica. O recipiente usado para medir essas trocas de calor que foi utilizado é o calorímetro. Quando maior o coeficiente do metal maior será a dificuldade de elevar a sua temperatura.
	Nos cálculos envolvendo o latão e o aço obtiveram temperaturas bem parecidas, sabendo que as temperaturas iniciais da água do calorímetro eram próximas e a massa de ambos os metais também eram parecidas, observou-se que o coeficiente do aço é maior, neste caso sua temperatura também foi maior que a do latão. Já no resultado obtido com o procedimento envolvendo o cobre, que possui coeficiente menor que o latão, foi maior a temperatura, para melhor entender o motivo desse resultado leva-se em consideração que no momento da prática do cobre o ar condicionado foi desligado aumentando a temperatura inicial da água e sua variação e a massa do metal era um pouco elevada em relação aos outros, neste experimento com o cobre estipulava-se um valor menor que o do latão pois possui menor coeficiente.
5 CONCLUSÃO 
	Pode-se concluir que os metais possuem alta capacidade de se resfriarem e de aquecerem, portanto são bons condutores de calor e quando postos em contato com outro material ambos variam suas temperaturas até atingirem o equilíbrio sendo o calorímetro um instrumento adequado para media essa troca de calor entre os corpos. Conclui-se também que quanto maior o coeficiente maior será a temperatura os fatores envolvendo a prática como massas, temperaturas iniciais das substâncias e variações de tempo influenciam nos resultados.
6 REFERÊNCIAS
FELTRE.R; Química: Físico-Química; 6a. Edição.; São Paulo; Editora, Moderna; 2004; pg. 97.
BROWN. Theodore L. Química a ciência central; São Paulo; editora Pearson; 2005; pg. 153-154.
RODRIGUES. F. Relatório Físico-Química: Conceitos de calor, temperatura e capacidade calorífica; Disponível em: http://www.ebah.com.br/content/ABAAAehs4AI/relatorio-fisico-quimica-conceitos-calor-temperatura-capacidade-calorifica > Acesso em: 12/11/2016 ás 15:41 horas.
 Página 1 de 6