calor latente gelo

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Resumo
Este experimento se resumi em encontrar o calor específico do gelo. Na sua essência, colocou-se água com uma temperatura de 50ºC em um calorímetro, e adicionou-se neste uma quantidade específica de gelo, e esperou-se até que o equilíbrio térmico fosse atingido. Na literatura, encontrou-se o valor de calor latente de fusão do gelo , para a fusão de $1,0 g$ de gelo, $80 \frac {cal}{g}$. No experimento realizado encontramos o valor de $L = 73,07 \frac {cal}{g}$ 
Introdução
	Nem toda a troca de calor existente na natureza se detém a modificar a temperatura dos corpos. Em alguns casos há mudança de estado físico destes corpos. Neste caso, chamamos a quantidade de calor calculada de calor latente.
A quantidade de calor latente (Q) é igual ao produto da massa do corpo (m) e de uma constante de proporcionalidade (L).
Q_{l} = m L
	Quando estamos interessados na grandeza “calor latente”, podemos isolar a constante de proporcionalidade (L) :
L = \frac{Q}{M}
	Quando há mudança de estado sólido para o líquido, a quantidade de calor que está sendo fornecida, não é para aumentar a temperatura, mas sim para fundir a substância. Enquanto não houver fundido toda a substância, a temperatura permanece constante. Então para que está servindo este calor fornecido? Está servindo para romper as ligações entre as moléculas em um sólido cristalino, por exemplo.
	Se temos um sistema de dois corpos, podemos usar o um método chamado “método das misturas” que consiste em aquecer uma quantidade de água e depositar a mesma em um calorímetro , em seguida colocar o cubo de gelo de massa específica e coletar sua temperatura após equilíbrio térmico.
	Para este sistema, usamos o princípio de conservação de energia:
Q_{ganho} = Q_{perdido}
Dessa forma, temos que:
Q_{fusão gelo} + Q_{fusão água} = Q_{água} + Q_{calorímetro}
Sabemos que o calor “Q” é dado pela expressão:
Q = mc\delta T
Onde $Q$ é o calor, $m$ a massa, $c$ o calor específico e $\delta T$ a diferença de temperatura.
Portanto:
m_{gelo}L + m_{agua}c_{agua}(T_{f} – 0) = m_{água}(T_{i} – T_{f}) + c_{calorí}(T_{i} – T_{f})
Se isolamos o calor latente “L” temos que:
L =\frac{m_{água}(T_{i} – T_{f}) + c_{calorí}(T_{i} – T_{f}) - m_{agua}c_{agua}(T_{f} – 0)} {m_{gelo}
Procedimento Experimental
Material Utilizado:
Calorímetro de misturas \\
100 g de água \\
Aproximadamente 30 g de gelo\\
Termômetro $(-10^{o}C – 110^{o} C)$ \\
Béquer $(500 ml)$ \\
Ebulidor \\
Balança digital \\
Isopor com gelos \\
	No início do experimento, aqueceu-se uma água em um béquer de $500 ml$ com ajuda de um ebulidor. Com um termômetro dentro deste béquer, foi possível observar a variação de temperatura da água dentro do béquer, deixou-se aquecer-se até aproximadamente $50^{o} C$. Coletou-se deste béquer $100 g$ de água aquecida e colocou-se a dentro do calorímetro. Agitou-se o calorímetro a fim de atingir o equilíbrio térmico entre a água aquecida e o calorímetro. Com um termômetro coletou-se a temperatura do sistema calorímetro água.
	Pegou-se no isopor em cima da bancada cerca de $30 g$ de gelo, onde coletou-se a massa deste gelo com ajuda de uma balança digital. Rapidamente, após a coleta da massa, colocou-se este gelo dentro do calorímetro e agitou-se este. Esperou-se o sistema entrar em equilíbrio e realizou a leitura e coleta da temperatura após a estabilização do termômetro dentro do calorímetro.
	Repetiu-se o procedimento três vezes.
Resultado e Discussão 
	
	De acordo com o procedimento experimental, realizou-se o experimento a fim de encontrarmos o valor do calor latente para o gelo em fusão.
	Coletou-se os seguintes dados no laboratório:
\begin{table}\label{tabela}
\centering
\begin{tabular}{|c|c|c|c|c|}
\hline 
$m_{água}$ & $m_{gelo}$ & $c_{calori}$ $T_{i}$ $T_{f}$ \\ 
\hline 
$100$ g & $29,35$ g & $36,13\frac {cal}{gC} $ & $47^{o}C$ & $19^{o}C$ \\ 
\hline 
$100$ g & $29,78$ g & $36,13\frac {cal}{gC}$ & $42^{o}C$ & $15^{o}C$ \\ 
\hline 
$100$g & $29,80$ g & $36,13\frac {cal}{gC}$ & $42^{o}C$ & $15^{o}C$ \\ 
\hline 
\end{tabular} 
\caption{Dados coletados em laboratório.}
\end{table} 	
	De acordo com a eq. \ref{eq} , obteve-se os resultados para o calor latente de fusão do gelo de : $L_{1} = 73,17 \frac {cal}{g}$, $L_{2} = 73,05 \frac {cal}{g}$ e $L_{3} = 73,00 \frac {cal}{g}$ .Tirando a média dos três resultados obtidos, temos que $L = 73,1 \pm 0,5 \frac {cal}{g}$ 
	Conclusão
	O valor encontrado para o calor latente do gelo $L = 73,1 \pm 0,5 \frac {cal}{g}$ é um resultado próximo ao da literatura $L = 80,00 \frac {cal}{g}$ .Essa diferença se dá pela quantidade de medidas que foram coletadas no experimento. Quanto mais medidas fossem coletadas no experimento, mais próximo se chegaria do valor encontrado na literatura. Além de que, quando se joga a água aquecida no calorímetro, sempre sobra um pouco de água nas bordas do calorímetro depois que o se agita, tendo então um erro experimental maior na medida.