Prática 10 - Capacidade térmica e calor específico

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Relatório Prática 10 – Capacidade Térmica e Calor específico 
Aluna: Iolanda Galvão (matrícula 428567) – Engenharia de Alimentos 
Professora: Débora Gomes 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fortaleza, 12 de novembro de 2018, 8h às 11h. 
 
Universidade Federal do Ceará 
Física Experimental Básica 
Centro de Ciências 
Departamento de Física 
PRÁTICA 10 – CAPACIDADE TÉRMICA E CALOR ESPECÍFICO 
Nome Iolanda Santos da Silva Galvão Matrícula 428567 
Curso Engenharia de Alimentos Turma 1 
Prof Débora Gomes Data 12/11/18 
10.1 OBJETIVOS 
-Determinar a capacidade térmica de um calorímetro 
-Determinar o calor específico de vários sólidos 
10.2 MATERIAL 
-Calorímetro com agitador 
-água 
-Amostras de ferro alumínio e cobre 
-Termômetro 
-Fonte de calor 
PROCEDIMENTO 1 
1.2 Depois do equilíbrio térmico(mais ou menos sete minutos) anotar a temperatura t0 dessa 
mistura formada pela água, vaso, termômetro e agitador. 
25,70C 
1.3 Aquecer m=100g de água à temperatura T= t0 + 10
0C, para evitar perda de calor, juntar 
rapidamente essa água aquecida à água do calorímetro; 
T= t0 + 10
0C = 25,70C + 100C = 35,70C 
1.4 Acionando sempre o agitador, aguardar o equilíbrio térmico e anotar a temperatura t 
atingida pela mistura(água quente, água fria e os componentes do calorímetro). 
m = massa de água quente = 100 g 
m’ = massa de água fria= 100 g 
c0 = calor específico da água = 1 cal/g °C 
T = temperatura da água quente= 35,7°C 
t0 = temperatura da água fria= 25,7°C 
te = temperatura final de equilíbrio= 29,4 °C 
C = capacidade calorífica do calorímetro = 70,3 cal/°C 
PROCEDIMENTO 2 
2.1 Colocar no calorímetro uma massa m’= 200 g de água, à temperatura ambiente t0. Anotar 
na Tabela 10.1 
2.2 Aquecer a uma temperatura T (temperatura de ebulição da água) a substância cujo calor 
específico que se queira determinar. Para isso deixe a amostra imersa em água fervente por 
alguns minutos a fim de que entre em equilíbrio térmico. Anotar a temperatura T na Tabela 
10.1 
2.3 Colocar no calorímetro, com rapidez, a substância em teste, para não haver perda de calor. 
2.4 Agitando sempre, espere uniformizar a temperatura da “mistura” (de três a quatro 
minutos) e anote na Tabela 10.1 a temperatura de equilíbrio(t) 
TABELA 10.1 
MATERIAL M(g) m’(g) m0(g) T (
0C) t0(
0C) t(0C) 
c 
(cal/g0C) 
Cobre 81,9 200 70,3 97,7 25,5 28,4 0,138 
Alumínio 59,9 200 70,3 97,2 25,1 28,9 0,25 
Ferro 150,4 200 70,3 98,2 29,3 33,7 0,123 
 
10.6 QUESTIONÁRIO 
1- Lembrando que o calor específico da água é maior que o da areia, explique por que as 
brisas marítimas sopram, durante o dia, do mar para a terra, e, à noite, em sentido contrário. 
Discuta a influência destes fatos sobre o clima das regiões beira-mar. 
Durante o dia, o calor do sol promove o aquecimento tanto da água quanto da areia, porém a 
areia apresenta um aumento de temperatura mais rápido que a água, visto que possui calor 
específico menor. Desta forma, as camadas de ar próxima da areia também se aquecem mais, 
ficam menos densas e se deslocam para cima, dando lugar ao ar frio, que anteriormente em 
contato com a água, formam a brisa. No período da noite, o movimento ocorre de maneira 
contrária, onde a areia esfria mais rápido do que a água, gerando assim, as brisas do mar para 
a terra. 
 
 
2- O calor pode ser absorvido por uma substância sem que esta mude sua temperatura? 
Sim, um corpo pode absorver calor e mudar seu estado físico , a isto chamamos de Calor 
Latente. Já quando o corpo absorve calor e muda de temperatura, denominamos Calor 
Sensível. 
3- Quando um objeto quente esquenta um frio, suas mudanças de temperatura são iguais 
em magnitude? Dê exemplo extraído desta prática. 
Não Para que a variação de temperatura (Δθ) seja a mesma, o produto da massa pelo calor 
específico deve ser o mesmo, o que nem sempre acontece. Um exemplo dessa prática é o 
alumínio o qual estava a 97,2 °C e a água a qual estava a 25,1 °C, e quando atingiram o 
equilíbrio térmico a temperatura final foi de 28,9, não havendo, assim, uma mesma variação 
de temperatura para ambas substâncias. 
4- Dois sólidos de massas diferentes, a uma mesma temperatura, recebem iguais 
quantidades de calor e sofrem a mesma variação de temperatura. Que relação há entre seus 
calores específicos? 
Com base na fórmula do calor específico c=Q/m.ΔT temos: 
De modo que as quantidades de calor, e a variação de temperatura são iguais, dizemos que: 
c=Q/m.ΔT e c’=Q/m’.ΔT, ao realizarmos a divisão das equações, teremos que: 
c/c’=(Q/m.ΔT)/(Q/m’.ΔT), eliminando Q e ΔT: c/c’=m’/m. 
5 – Consultar a Literatura Científica de modo a obter os calores específicos das substâncias 
abaixo. Obs: Citar a fonte consultada. 
- Fonte: Tabela de Calor Específico de Várias Substâncias. 
MATERIAL c (cal/g0C) MATERIAL c (cal/g0C) 
Cobre 0,091 Ouro 0,032 
Alumínio 0,22 Prata 0,056 
Ferro 0,11 Latão 0,092 
Água 1,0 Mercúrio 0,033 
CONCLUSÃO 
Esta prática nos possibilitou a compreensão da primeira lei da termodinâmica ( princípio de 
conservação de energia). Determinou-se o equivalente em água do calorímetro, para, assim, 
calcular o calor específico de três substâncias (ferro, alumínio e latão) e, comparando, os 
resultados obtidos experimentalmente com os valores respectivos da literatura científica, 
Pudemos observar também que a temperatura de equilíbrio não é obrigatoriamente uma 
média das temperaturas iniciais, ou seja, que os corpos não obrigatoriamente sofrem a mesma 
variação de temperatura, pois como a fórmula do calor sensível é: Q = m c Δθ, para haver uma 
mesma variação de temperatura (Δθ), o produto m c deve ser constante. 
Pode-se entender a relação do equilíbrio térmico entre as substâncias com as suas respectivas 
capacidades térmicas. Viu-se que cada substância possui sua capacidade térmica e seu calor 
específico, caracterizando as propriedades de um elemento. 
 
BIBLIOGRAFIA 
DIAS, N.L. Roteiros de física experimental básica, 2018. 
Capacidade térmica. 
http://www.sofisica.com.br/conteudos/Termologia/Calorimetria/capacidade.php Acesso em 
23 de novembro de 2018 
Calorímetro. http://www.mundoeducacao.com.br/fisica/calorimetro.htm Acesso em 23 de 
novembro de 2018 
Tabela de Calor Específico de Várias Substâncias. Acessado em 24 de novembro de 
2018http://fep.if.usp.br/~profis/experimentando/diurno/downloads/Tabela%20de 
%20Calor%20Especifico%20de%20Varias%20Substancias.pdf 
http://www.sofisica.com.br/conteudos/Termologia/Calorimetria/capacidade.php
http://www.mundoeducacao.com.br/fisica/calorimetro.htm
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