Aula 33 - Calorimetria e Transmissão de Calor

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Lição 33
Calorimetria e 
Transmissão 
de Calor
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Energia Térmica
Energia térmica é a somatória da energia cinética de cada átomo que
constitui um corpo.
Quantidade de Calor
Calor
𝑻𝑨 > 𝑻𝑩
Calor é a Energia Térmica em trânsito.
Formas de Transmissão de Calor
- Condução
- Convecção
- Irradiação
Formas de Transmissão de Calor
Condução – é a forma típica de transmissão de calor que ocorre com os sólidos.
- A energia passa de partícula para partícula.
- Não há transporte de massa.
- Exige meio material de propagação.
Formas de Transmissão de Calor
- Condutores apresentam maior coeficiente de condutividade térmica que isolantes.
Formas de Transmissão de Calor
Convecção – é a forma típica de transmissão de calor que ocorre com os fluidos.
- A energia passa devido ao transporte de massa.
- O transporte de massa ocorre pela variação de densidade das partes de um fluido. 
- As camadas menos densas ficam sobre as camadas mais densas.
Formas de Transmissão de Calor
Convecção
Formas de Transmissão de Calor
Irradiação – é a forma típica de transmissão de calor por ondas eletromagnéticas.
- Os corpos irradiam energia na faixa do infravermelho.
- Única forma de transmissão de energia que ocorre no vácuo. 
- A energia é transportada pela onda. 
Formas de Transmissão de Calor
Vaso de Dewar
- Vácuo entre as paredes evita condução e convecção.
- Vidro espelhado internamente evita a irradiação. 
- Tampa e paredes isolantes evita a condução. 
Fluxo de Calor ou Potência Térmica
Calor
𝑻𝑨 > 𝑻𝑩
Tempo
𝝓 =
𝑸
𝚫𝒕
Fluxo de calor é a razão entre a quantidade de calor trocada num sistema e o
tempo (∆t) associado à troca.
Capacidade Térmica de um Corpo (C)
Quantidade Calor (Q)
∆𝑇
𝐶 =
𝑄
∆𝑇
𝐶𝑎𝑙𝑜𝑟𝑖𝑎 (𝑐𝑎𝑙)
°C
𝑐𝑎𝑙/℃
Capacidade Térmica de um Corpo (C)
A substância é a mesma (água),
porém a Capacidade Térmica é
diferente.
Calor Específico de uma Substância (c)
𝑐1 =
𝐶1
𝑚1
𝑐 =
𝐶
𝑚
𝑐2 =
𝐶2
𝑚2
Iguais
[
𝑐𝑎𝑙
𝑔
℃]
Quantidade de calor que cada unidade de massa deve receber para que a
temperatura da substância varie em uma unidade.
Calor Específico de uma Substância (c)
Quantidade de Calor Sensível
𝐶 =
𝑄
∆𝑇
𝑐 =
𝐶
𝑚
𝑄 = 𝑚𝑐∆𝑇
O corpo ou substância troca calor e sofre variação de temperatura.
Quantidade de Calor Latente
𝑄 = 𝑚𝐿
O corpo ou substância troca calor e sofre mudança de estado Físico à
temperatura constante.
(Q) 𝑇 = 0℃ 𝑇 = 0℃
Quantidade de Calor Latente
Substância Calor Latente de Fusão Calor Latente de Vaporização
Água 80 cal/g 540 cal/g
Álcool 25 cal/g 204 cal/g
Alumínio 95 cal/g 2500 cal/g
Mercúrio 2,7 cal/g 70 cal/g
Chumbo 6,8 cal/g 200 cal/g
Cobre 65 cal/g 1600 cal/g
Estanho 14 cal/g 460 cal/g
𝑄 = 𝑚𝐿
Troca de Calor
Calor
𝑄𝑐𝑒𝑑𝑖𝑑𝑜 𝑄𝑟𝑒𝑐𝑒𝑏𝑖𝑑𝑜
Lei da Conservação de Energia
Em um sistema fechado, a quantidade de calor cedida por um corpo é exatamente
igual à quantidade de calor recebida pelo outro.
𝑄𝑐𝑒𝑑𝑖𝑑𝑜 = 𝑄𝑟𝑒𝑐𝑒𝑏𝑖𝑑𝑜
(PUC RJ ) Para fazer seu chimarrão, uma pessoa esquenta 1 litro de água à temperatura
inicial de 25°C utilizando um aquecedor elétrico. A água alcança a temperatura ideal de
85°C após 6 minutos. Qual é a potência desse aquecedor, em Watts? Despreze perdas de
calor ao ambiente.
a) 167
b) 252
c) 700
d) 992
e) 4200
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Aula 33 – Calorimetria e Transmissão de Calor e
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(ENEM) No manual fornecido pelo fabricante de uma ducha elétrica de 220 V é
apresentado um gráfico com a variação da temperatura da água em função da vazão
para três condições (morno, quente e superquente). Na condição superquente, a
potência dissipada é de 6 500 W. Considere o calor específico da água igual a 4 200
J/(kg°C) e densidade da água igual a 1 kg/L. Com base nas informações dadas, a potência
na condição morno corresponde a que fração da potência na condição superquente?
(UEM PR) Assinale a(s) alternativa(s) correta(s).
01) O valor de calor específico de uma determinada substância química é sempre constante e não
depende do estado de agregação da matéria.
02) Corpos de mesmo material e sujeitos às mesmas condições termodinâmicas, mas de massas
diferentes, possuem calor específico diferentes.
04) A capacidade térmica de um corpo depende de sua composição química e de sua massa.
08) O ferro possui maior condutividade térmica do que a água, no entanto a água possui maior calor
específico do que o ferro.
16) O calor pode ser transmitido entre dois corpos separados por vácuo por meio de radiação térmica.
(UEG GO) Se 200 g de gelo à temperatura inicial de –10°C forem aquecidos, a
quantidade de calor necessária, em KJ, para que todo o gelo derreta e se
transforme em água a 50°C será de
a) 16
b) 27
c) 54
d) 96
e) 108
−10℃ 0℃ 0℃ 50℃
sensível latente sensível
(UNICISAL) O gráfico a seguir representa tanto a variação de temperatura sofrida por uma
certa quantidade de água quanto a variação de temperatura sofrida por uma certa quantidade
de gelo ao serem misturados dentro de um calorímetro ideal, até atingirem o equilíbrio
térmico. Sabendo que o calor específico da água é 1,0 cal/g°C, que o calor específico do gelo é
0,5 cal/g°C e que o calor latente de fusão do gelo é 80 cal/g, é correto afirmar que a massa de
gelo remanescente foi de
a) 0 g
b) 50 g
c) 100 g
d) 150 g
e) 200 g