capacidade térmica e calor específico

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PRÉ-LABORATÓRIO DE PRÁTICA
CAPACIDADE TÉRMICA E CALOR ESPECÍFICO
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SUMÁRIO
01.1 CONCEITO CALORIMETRIA:.............................................................................3
01.2 CONCEITO DE CALOR:...................................................................................... 3
01.3 CAPACIDADE TÉRMICA:....................................................................................4
01.4 CALOR ESPECÍFICO:..........................................................................................4
01.5 CALORÍMETRO:....................................................................................................5
01.6 TROCAS DE ENERGIA(CONS. DE ENERGIA):............................................. 5
01.7 IMPORTÂNCIA E APLICAÇÕES:.......................................................................6
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01.FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA:
01.1 CONCEITO CALORIMETRIA:
O termo calorimetria, é formada por duas palavras: “calor” e “metro”. Do latim,
“calor” representa a qualidade do que é quente, e “metro”, do grego, significa
medida.É um ramo da física que estuda as trocas de energias térmicas, essas
energias em trânsito é chamada de calor e ocorre devido a diferença de
temperatura entre os corpos.Por meio da Calorimetria, é possível saber qual é
a temperatura de equilíbrio de um sistema de corpos e qual é a quantidade de
energia térmica necessária para que se observem variações de temperatura ou
mudanças de estado físico no sistema.
A equação geral da calorimetria é determinada pela seguinte equação
matemática:
Q = m . c . ΔT
m: massa;
c: é o calor específico do material;
ΔT: é a variação da temperatura do corpo;
Q: é a quantidade de calor, que tem como unidade o joule (J).
01.2 CONCEITO DE CALOR:
O calor representa a energia transferida de um corpo para um outro, em função
unicamente da diferença de temperatura entre eles. Esse transporte de energia,
na forma de calor, sempre ocorre do corpo de maior temperatura para o corpo
de menor temperatura. O calor é a energia térmica em trânsito, que é
determinada pela diferença de temperatura entre os corpos e/ou sistemas
envolvidos, logo, a temperatura é a grandeza que mede o grau de agitação das
moléculas que constituem o corpo.
O calor pode propagar-se de um corpo para outro de três formas: condução,
convecção e irradiação.
Condução: é a transferência de energia que ocorre de molécula a molécula em
razão da agitação delas, quando submetidas a um aumento de temperatura.
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/temperatura-calor.htm
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/propagacao-calor.htm
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/propagacao-calor.htm
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Convecção: é o processo de transferência de calor que ocorre em razão dos
fluidos, em face das diferenças de densidade entre as partes que constituem o
sistema.
Irradiação: é o tipo de transmissão de energia que ocorre entre dois sistemas
sem que haja contato físico entre eles. Essa transmissão ocorre por meio de
ondas eletromagnéticas, como os raios solares que aquecem a Terra todos os
dias.
01.3 CAPACIDADE TÉRMICA:
A capacidade térmica é a quantidade de calor que deve ser absorvida ou
cedida por um corpo para que ocorra variação de 1 °C. Matematicamente, essa
grandeza é fruto da razão entre a quantidade de calor e a variação de
temperatura sofrida por um objeto qualquer:
C = Q/ΔT
Os termos da equação e suas devidas unidades de medida são:
C = Capacidade térmica (cal/°C);
Q = Quantidade de calor (cal);
ΔT = Variação de temperatura (°C ou K).
01.4 CALOR ESPECÍFICO:
Calor específico é a quantidade de calor necessária para que cada grama de
uma substância sofra uma variação de temperatura correspondente a 1°C.
Essa grandeza é uma característica de cada tipo de substância e indica o
comportamento do material quando exposto a uma fonte de calor.
Tabela das “principais” substâncias:
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/capacidade-termica.htm
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/calor-sensivel-calor-latente.htm
https://brasilescola.uol.com.br/matematica/razao.htm
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/calor-sensivel-calor-latente.htm
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/temperatura-calor.htm
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01.5 CALORÍMETRO:
Para realizar o estudo das trocas de calor entre diferentes corpos,
principalmente quando um deles está no estado líquido, é conveniente ter um
recipiente adequado, que possibilite, de forma direta ou indireta, o valor das
quantidades de calor trocadas entre os corpos. A esse tipo de recipiente, que
facilita o contato térmico entre os corpos e dificulta as trocas de energia térmica
com o meio externo, damos o nome de calorímetro.
Dessa forma, podemos dizer que todo recipiente isolado termicamente do
ambiente externo é um calorímetro. O calorímetro pode ser usado para a
determinação do calor específico das substâncias. Geralmente despeja-se
água no seu interior e, após um curto intervalo de tempo, estando o sistema em
equilíbrio térmico, coloca-se um corpo que se quer estudar dentro da água,
com temperatura inicial diferente do sistema água-calorímetro.
Esquema de um calorímetro:
01.6 TROCAS DE ENERGIA(CONS. DE ENERGIA):
A troca de calor acontece quando dois ou mais corpos com temperaturas
diferentes são colocados em contato em um mesmo ambiente (sistema isolado)
e, depois de certo tempo, alcançam o equilíbrio térmico.
O sistema isolado referido acima é mais conhecido como calorímetro. Um
sistema fechado que impossibilita a troca de calor do sistema com o meio.
As trocas de calor acontecem porque o calor é um tipo de energia que transita
entre os corpos, ocasionando esse movimento, fato que acontece até que haja
o equilíbrio térmico entre ambos. Esse processo acontece porque os corpos
sentem a necessidade de ceder e receber calor.
O princípio de trocas de calor possui mesmo módulo, porém apresenta sinais
contrários, ou seja, o corpo que recebe calor é positivo e o corpo que cede
(perde) calor é negativo.
A representação matemática para esse fato é:
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QA = - QB ou QA + QB = 0
Onde:
QA = quantidade de calor recebida
-QB = quantidade de calor perdido
01.7 IMPORTÂNCIA E APLICAÇÕES:
A calorimetria é o ramo da física que estuda o calor, as trocas de calor, os
calorímetros e a propagação do calor.
Este ramo da física é responsável pelo desenvolvimento de equipamentos de
conservação de temperatura, como garrafas térmicas, que mantém os líquidos
em temperatura conservada.
Também é por causa dos conhecimentos de calorimetria que se explicam os
estados físicos da matéria devido à temperatura e o conhecimento de
fenômenos naturais como o vento e as massas de ar.
02.REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS:
https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-capacidade-termica.htm
(Acessado em 16/09/2019)
https://www.todamateria.com.br/calorimetria/
(Acessado em 16/09/2019)
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/calorimetria-i.htm
(Acessado em 16/09/2019)
https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-calor-especifico.htm
(Acessado em 16/09/2019)
https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-capacidade-termica.htm
https://www.todamateria.com.br/calorimetria/
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/calorimetria-i.htm
https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-calor-especifico.htm