FÍSICA II

Prévia do material em texto

FÍSICA TEÓRICA II 
Aula 5- Calorimetria 
 
CALORIMETRIA – AULA 5 
FÍSICA TEÓRICA II 
Conteúdo Programático desta Aula 
 Definição de Calor 
 Calor e Alteração Física da Matéria 
 Calor sensível e Calor Latente 
 Quantificação do Calor Sensível ou 
Equação Fundamental da 
Calorimetria 
 Calor Específico 
 Capacidade Térmica 
 Quantificação do Calor Latente 
 Curva de Aquecimento e 
resfriamento 
 
CALORIMETRIA – AULA 5 
FÍSICA TEÓRICA II 
Definição de Calor 
Calor : energia térmica em trânsito. 
1 cal = 4,1868 J 
CALORIMETRIA – AULA 5 
FÍSICA TEÓRICA II 
Calor e Alteração Física da Matéria 
CALORIMETRIA – AULA 5 
FÍSICA TEÓRICA II 
Calor Sensível e Calor Latente 
Calor Sensível: dizemos que o corpo recebeu calor 
sensível quando o efeito produzido é a mudança 
de temperatura. 
Calor Latente: dizemos que o corpo recebeu calor 
latente quando o efeito produzido é a mudança 
de estado físico. 
 
CALORIMETRIA – AULA 5 
FÍSICA TEÓRICA II 
 Quantificação do Calor Sensível ou Equação Fundamental 
da Calorimetria 
 .c.mQ
A quantidade de calor recebida ou cedida por um corpo é 
diretamente proporcional à sua massa e à variação de 
temperatura sofrida. 
Onde a constante “c” é denominada de calor específico, 
que representa a quantidade de calor em “cal” para 
elevar a temperatura de um 1 grama de uma substância 
1oC, sua unidade é cal/g.oC. 
CALORIMETRIA – AULA 5 
FÍSICA TEÓRICA II 
Calor Específico 
CALORIMETRIA – AULA 5 
FÍSICA TEÓRICA II 
Capacidade Térmica 
É a quantidade de calor que um corpo deve trocar para 
variar sua temperatura de 1oC. 


Q
C c.mC ou 
Equivalente em água: é a massa de água que possui a 
mesma capacidade térmica de um corpo. 
Cal/oC 
CALORIMETRIA – AULA 5 
FÍSICA TEÓRICA II 
Exemplo:Um corpo com uma massa de 400g foi fabricado 
com um substância de calor específico igual a c=0,5 
cal/g.oC. Determine: 
a) O calor necessário para variar a temperatura do corpo 
entre 10oC e 50oC. 
b) A quantidade de calor que o mesmo corpo deve ceder 
para ter um resfriamento de 20oC. 
c) O equivalente em água deste corpo. 
CALORIMETRIA – AULA 5 
FÍSICA TEÓRICA II 
Exemplo:Um corpo com uma massa de 400g foi fabricado 
com um substância de calor específico igual a c=0,5 
cal/g.oC. Determine: 
a) O calor necessário para variar a temperatura do corpo 
entre 10oC e 50oC. 
)1050(.5,0.400Q 
 .c.mQ
.cal000.840.5,0.400Q 
CALORIMETRIA – AULA 5 
FÍSICA TEÓRICA II 
Exemplo:Um corpo com uma massa de 400g foi fabricado 
com um substância de calor específico igual a 
c=0,5cal/g.oC. Determine: 
b) A quantidade de calor que o mesmo corpo deve ceder 
para ter um resfriamento de 20oC. 
)(.5,0.400Q 12 
C20o12 
)20(.5,0.400Q 
cal000.4Q 
CALORIMETRIA – AULA 5 
FÍSICA TEÓRICA II 
Exemplo:Um corpo com uma massa de 400g foi fabricado 
com um substância de calor específico igual a c=0,5 
cal/g.oC. Determine: 
c) O equivalente em água deste corpo. 
c.mC
.águaapara,c.mC aaa 
C/cal2005,0.400C o
2001.ma 
200ma 
CALORIMETRIA – AULA 5 
FÍSICA TEÓRICA II 
Exemplo: O gráfico fornece para três corpos a quantidade 
de calor cedida em função da temperatura. Sabendo-se 
que mA=mB=30g e mC=10g, calcule a capacidade térmica 
e o calor específico de cada um aproximadamente. 
Retas pontilhadas 
Q (cal) 
 
 (oC) 
 
CALORIMETRIA – AULA 5 
FÍSICA TEÓRICA II 
Exemplo: O gráfico fornece para três corpos a quantidade 
de calor cedida em função da temperatura. Sabendo-se 
que mA=mB=30g e mC=10g, calcule a capacidade térmica 
e o calor específico de cada um aproximadamente. 
Q (cal) 
 
 (oC) 
 
CALORIMETRIA – AULA 5 
FÍSICA TEÓRICA II 


Q
C
c.mC 
C/cal15
40
600
CC40ecal600Q:A o0 
Q (cal) 
 
 (oC) 
 
C/cal10
40
400
CC40ecal400Q:B o0 
C/cal8
40
320
CC40ecal320Q:C o0 
CALORIMETRIA – AULA 5 
FÍSICA TEÓRICA II 


Q
C
c.mC 
C/cal15
40
600
CC40ecal600Q:A o0 
Q (cal) 
 
 (oC) 
 
C/cal10
40
400
CC40ecal400Q:B o0 
C/cal8
40
320
CC40ecal320Q:C o0 
CALORIMETRIA – AULA 5 
FÍSICA TEÓRICA II 


Q
C
c.mC 
Cg/cal5,0
30
15
c
m
C
cc.mC:A o
Q (cal) 
 
 (oC) 
 
Cg/cal3,0
30
10
c
m
C
cc.mC:B o
Cg/cal8,0
10
8
c
m
C
cc.mC:C o
CALORIMETRIA – AULA 5 
FÍSICA TEÓRICA II 
Quantificação do Calor Latente 
L.mQ
Calor Latente (L) de uma mudança de fase é numericamente a 
quantidade de calor que a substância recebe ou cede , por 
unidade de massa, durante a transformação, mantendo-se a 
temperatura constante. 
CALORIMETRIA – AULA 5 
FÍSICA TEÓRICA II 
Considere 200g de gelo a -10oC. Determine a quantidade de 
calor necessário para se obter 200g de água a 20oC e 
trace a curva de aquecimento do processo. 
(Calor específico do gelo =0,5 cal/g.oC; Calor específico da água =1,0 cal/g.oC; 
calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g). 
 .c.mL.m.c.mQ águagelo
20.1.20080.20010.5,0.200Q 
cal000.21000.4000.16000.1Q 
CALORIMETRIA – AULA 5 
FÍSICA TEÓRICA II 
Curva de Aquecimento e Resfriamento 
CALORIMETRIA – AULA 5 
FÍSICA TEÓRICA II 
Resumo da Aula 
 Definição de Calor 
 Calor e Alteração Física da Matéria 
 Calor sensível e Calor Latente 
 Quantificação do Calor Sensível ou Equação Fundamental da 
Calorimetria 
 Calor Específico 
 Capacidade Térmica 
 Quantificação do Calor Latente 
 Curva de Aquecimento e resfriamento