Calorimetria Aula

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Professor Felipe 
Técnico de Operações – P-27
Petrobras
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Aula Calorimetria
INTRODUÇÃO 
 Quando um corpo recebe ou cede
calor, ocorre uma transformação:
variação de
temperatura ou mudança de estado
físico. No primeiro caso, dizemos que
se trata de calor sensível e, no
segundo, calor latente.
É a parte da Termologia que estuda a 
quantidade de calor recebida ou perdida por 
um corpo.
• Energia Térmica:
Quando é analisado microscopicamente um corpo nos
estados sólido, líquido e gasoso, nota-se que:
• No estado sólido, as partículas que constituem o
corpo possuem uma grande vibração em torno de
sua posição;
• No estado líquido, as partículas, além de
vibrarem, apresentam movimento de translação no
interior do líquido;
• No estado gasoso, as partículas, além de 
vibrarem intensamente, também transladam com 
grande velocidade no interior da massa gasosa.
Conclui-se, assim, que: As partículas que
constitui os corpos possuem energia de
agitação. Esta energia de agitação das
partículas do corpo é chamada de energia
térmica.
Transmissão de Calor
Condução Térmica
Convecção Térmica
Irradiação Térmica
Condução Térmica
Definição:
 Propagação de calor em que a energia térmica 
é transmitida de partícula para partícula;
 não há transporte das partículas;
 há somente transmissão de energia térmica.
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Condutores Térmicos
 São aqueles que possuem elevado coeficiente de 
condutibilidade térmica.
 Ou seja, são materiais que conduzem calor com 
facilidade.
 Ex.: Os metais são excelentes condutores.
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Isolantes Térmicos
 Ao contrário dos condutores, os isolantes 
conduzem muito pouco calor.
 Ex.: O ar, a neve
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Convecção Térmica
Definição:
 É um processo de transmissão em que a energia 
térmica é propagada mediante o transporte de 
matéria;
 há deslocamento de partículas; 
só acontece em fluidos, ou seja, em líquidos e gases.
Irradiação Térmica
Definição:
 A Irradiação é a transmissão de energia, sem que 
haja contato físico entre eles;
 Essa transmissão ocorre por meio dos 
denominados raios infravermelhos, que são ondas 
eletromagnéticas.
• Calor é uma forma de energia em trânsito que 
passa, de maneira espontânea, do corpo de maior 
temperatura para o de menor temperatura.
• Exemplo: Em um tanque com água a temperatura 
de 25ºC, foi introduzido uma bloco de aço a 130ºC. 
Minutos depois, notou-se que o bloco foi se esfriando e 
a água se aquecendo até ocorrer um equilíbrio térmico.
• Obs.: O que aconteceu com a água para elevar sua 
temperatura? E quem forneceu energia?
Define-se Caloria como sendo a
quantidade de calor necessária para que
um grama de água pura, sob pressão
normal, tenha sua temperatura elevada de
14,5ºC para 15,5ºC.
A unidade de calor, no SI, é o 
Joule (J);
Ainda se usa bastante a caloria 
(cal). 
1cal = 4,186 J 
CAPACIDADE TÉRMICA E 
CALOR ESPECÍFICO
 Definimos capacidade térmica C de
um corpo como sendo a quantidade
de calor necessária por unidade de
variação de temperatura do corpo:
Continuação...
 A capacidade térmica C é uma
característica do corpo e não da substância.
Assim, diferentes blocos de chumbo têm
diferentes capacidades térmicas, apesar de
serem de mesma substância (chumbo).
 Da definição de capacidade térmica
podemos obter as suas unidades de
medida:
Continuação...
 Quando considerarmos a
capacidade térmica da unidade de massa
temos o calor específico c da substância
considerada:
Continuação...
 Calor específico c é uma característica
da substância e não do
corpo. Assim, cada substância tem o seu
calor específico, diferentes blocos de
chumbo têm o mesmo calor específico, pois
são de mesma substância.
 As unidades mais usadas de calor
específico são:
EQUAÇÃO FUNDAMENTAL 
DA CALORIMETRIA
 A quantidade de calor sensível
recebida ou cedida por um corpo, em 
função da variação de temperatura, 
pode ser expressa da seguinte forma:
PRINCÍPIO FUNDAMENTAL DA 
CALORIMETRIA – EQUILÍBRIO 
TÉRMICO
 Se vários corpos, no interior de um recipiente
isolado termicamente, trocam calor, os de maior
temperatura cedem calor aos de
menor temperatura, até que se estabeleça o
equilíbrio térmico.
 A soma algébrica dos calores trocados é igual a
zero:
Quantidade de calor latente
Quantidade de energia térmica recebida ou 
cedida por um corpo, para exclusivamente 
mudar de estado físico.
Unidade
1 cal = 4,18 J
(S.I) J/kg
(prática) cal/g
L > 0 – absorve calor durante a mudança 
L < 0 – cede calor durante a mudança
Q = M . L
Mudanças de estado
Gráfico
Fluxo de Calor
Petrobras 2012 TIE prova 39
Petrobras 2010 março TO prova 40
Petrobras 2012 TIE prova 39
Petrobras 2012 TIE prova 39
Petrobras 
2011 TIE 
prova 39
Petrobras 2011 TIE prova 39
Petrobras 2011 TIE prova 39
Petrobras 2011 TIE prova 39
Transpetro 
2012 TO 
prova 25
Petrobras 2012 –
TPP- prova48
59
Petrobras 
2008 TO 
prova 17
35
Transpetro 2006 Operador I prova 02
BR distribuidora 2008 TO prova 
08
Petrobras 2012 TPP prova 48 
Na figura, está representado um trocador de calor do tip 
casco/tubo. Tanto o fluido interno quanto o externo é a água, e
as temperaturas são, respectivamente, t1 = 25 ºC; t2 = 35 ºC e 
T1 = 80 ºC. Se a razão entre a vazão volumétrica das correntes 
frias e quentes é de 2:1, qual a redução de temperatura da 
corrente quente?
(A) 60 ºC
(B) 40 ºC
(C) 20 ºC
(D) 10 ºC
(E) 5 ºC