Quando um corpo recebe ou cede certa quantidade de energia térmica

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RELAÇÕES ENTRE CALOR , TEMPERATURA E MUDANÇA DE FASE
Quando um corpo recebe ou cede certa quantidade de energia térmica, podemos observar, como consequência, uma variação de sua temperatura ou uma mudança em seu estado físico. 
A variação de temperatura corresponde a uma variação no estado de agitação das partículas do corpo. Nesse caso, a energia térmica transferida é denominada calor sensível. A mudança de estado físico corresponde a uma alteração no estado de agregação das partículas do corpo, fazendo com que um sólido, por exemplo, transforme-se em líquido. A energia térmica responsável pelas mudanças de estado denomina-se calor latente.
É importante que fique bem clara a diferença entre calor e temperatura. Calor é a denominação que damos à energia térmica quando, e apenas enquanto, ela se encontra transitando entre dois locais de temperaturas diferentes. A temperatura é o estado termodinâmico de um corpo que associamos ao nível médio de agitação de suas partículas.
CAPACIDADE TÉRMICA (C) E CALOR ESPECÍFICO (c)
Suponha que um corpo precise receber 100 calorias de energia térmica para que sua temperatura aumente em 5,0 °C. Dividindo o primeiro valor pelo segundo, encontraremos o valor de 20 cal/°C. Isso significa que, para variar 1 °C, ele precisa receber (ou ceder) 20 calorias, caracterizando assim a capacidade térmica desse corpo.
Logo a capacidade térmica (C) de um corpo indica a quantidade de calor que ele precisa receber ou ceder para que sua temperatura varie uma unidade, e pode ser determinada através da equação 1.
C = Equação 1
Onde Q corresponde a quantidade calor recebido ou cedido e ∆𝛳 a variação de temperatura sofrida pelo corpo ao receber ou ceder calor. E a unidade usual de capacidade térmica é a caloria por grau Celsius .
Se o corpo do exemplo anterior (cuja capacidade térmica é 20 cal/°C) tivesse 100 g de massa, seu calor específico seria 0,20 cal/g °C. Para esse cálculo, dividimos sua capacidade térmica por sua massa. Note que o calor específico não depende da massa do corpo, pois é uma característica da substância e não do corpo. Nem a capacidade térmica, nem do calor.
O calor específico (c) indica a quantidade de calor que cada unidade de massa do corpo precisa receber ou ceder para que sua temperatura varie uma unidade.
c= Equação 2
A capacidade térmica por unidade de massa do corpo é denominada calor específico (c), dada usualmente pela unidade . (lê-se: caloria por grama grau Celsius).
A água é a substância que mais aparece nos exercícios, sendo usado o valor 1,0 cal/g °C para seu calor específico. Isso significa que cada grama de água necessita de 1,0 caloria para sofrer uma variação de temperatura de um grau Celsius. A tabela a seguir apresenta o calor específico de algumas substâncias.
Tabela 1: Calor específico de algumas substâncias
CALOR SENSÍVEL
Calor sensível é o calor que, recebido ou cedido por um corpo, provoca nele uma variação de temperatura.
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Essa equação é também denominada Equação Fundamental da Calorimetria. E vamos utilizá-la para determinação da quantidade de calor envolvida em um aquecimento ou resfriamento.
SISTEMA FÍSICO TERMICAMENTE ISOLADO
A busca do equilíbrio térmico é uma lei natural. Os corpos tendem a ter a mesma temperatura do ambiente em que se encontram. Assim, o mais “quente” cede calor e o mais “frio” recebe calor. 
Um sistema físico é termicamente isolado quando não existe troca de calor entre seus componentes e o meio externo.
Em um sistema termicamente isolado, as trocas de calor ocorrem apenas entre os seus integrantes. Assim, toda a energia térmica que sai de alguns corpos é recebida por outros pertencentes ao próprio sistema, valendo a relação:
 
O somatório das quantidades de calor cedidas por alguns corpos de um sistema tem módulo igual ao do somatório das quantidades de calor recebidas pelos outros corpos desse mesmo sistema. O uso do módulo na fórmula deve se ao fato de o calor recebido ser positivo e de o calor cedido ser negativo, podendo-se também escrever essa relação da seguinte forma:
CALORÍMETRO
A mistura térmica de dois ou mais corpos, principalmente quando um deles está no estado líquido, requer um recipiente adequado. Alguns desses recipientes possuem aparatos que permitem obter, de forma direta ou indireta, o valor das quantidades de calor trocadas entre os corpos. Chamamos de calorímetro esse tipo de recipiente. De modo geral, o calorímetro é metálico (de alumínio ou de cobre) e isolado termicamente por um revestimento de isopor. Em sua tampa, também de isopor, há um orifício pelo qual se introduz o termômetro, que indica a temperatura da mistura em observação, como mostrado na figura 1.
Figura 1: Calorímetro
Não podemos esquecer que o calorímetro, além de servir como recipiente, também participa das trocas de calor, cedendo calor para seu conteúdo ou recebendo calor dele. Um calorímetro é denominado ideal quando, além de impedir as trocas de calor entre seu conteúdo e o meio externo, não troca calor com os corpos nele contidos. Esse tipo de calorímetro existe somente na teoria, mas aparece com frequência em exercícios. 
· Estudar os exemplos 1,2 e 3 comentados do livro didático da página 40.
· Desenvolver os exercícios 6, 8 e 9 da página 41.
· Organizar Questionário Avaliativo.
CALOR LATENTE
Vimos que o calor sensível produz variação de temperatura, enquanto o calor latente causa mudança de estado físico em um corpo. Podemos afirmar que calor sensível é a denominação dada à energia térmica que altera a energia cinética de translação das partículas, estando essa energia cinética diretamente ligada à temperatura do sistema físico.
Calor latente é a energia térmica que se transforma em energia potencial de agregação. Essa transformação pode alterar o arranjo físico das partículas do sistema e provocar uma mudança de estado, sem, no entanto, alterar a temperatura.
Observemos que energia térmica é a energia (cinética) que provoca a agitação das partículas de um corpo mais a energia (potencial) de agregação, que estabelece o estado físico desse corpo.
Para um determinado estado de agregação (líquido, por exemplo), existe um limite para o estado de agitação (temperatura) das partículas de um corpo. Esse limite corresponde à temperatura de mudança de estado físico, que depende da substância de que é feito o corpo e da pressão exercida sobre ele. A água, por exemplo, sob pressão normal, sofre mudanças de estado físico a 0 °C e a 100 °C. Essas são suas temperaturas de fusão -solidificação e de vaporização-liquefação, respectivamente
Experimentalmente podemos concluir que a quantidade de calor necessária para provocar uma mudança de estado é diretamente proporcional à massa da porção da substância que sofreu a transformação. Assim, sendo m a massa de um corpo que necessita de uma quantidade Q de calor para sofrer uma total mudança de estado, vale a expressão:
A grandeza L é denominada calor latente, sendo característica do material de que é feito o corpo, da mudança de estado pela qual ele passa e da temperatura a que ocorre essa mudança. Para a água, por exemplo, o calor latente de fusão -solidificação a 0 °C vale 80 cal/g enquanto o de vaporização -liquefação a 100 °C vale 540 cal/g aproximadamente.
Assim, podemos dizer que:
• o calor latente de fusão -solidificação de uma substância indica a quantidade de calor que cada unidade de massa precisa receber para que ocorra sua fusão ou ceder para que ocorra sua solidificação; 
• o calor latente de vaporização-liquefação de uma substância indica a quantidade de calor que cada unidade de massa precisa receber para que ocorra sua vaporização ou ceder para que ocorra sua liquefação. 
A denominação sensível ou latente dada ao calor recebido ou cedido por um corpo depende do efeito produzido por ele.
Abaixo (Figura 2) segue um esquema que mostra as etapas da transformação de uma amostra de gelo a -20ºC em água líquida a 40º C:
Figura 2: Etapas de um processo de aquecimento de uma amostra.
Esse processo pode ser representado graficamentepela curva de aquecimento:
Figura 3: Curva de Aquecimento da água
Abaixo (Figura 4) segue um esquema ao contrário do ilustrado anteriormente onde mostra as etapas da transformação inversa da amostra de água líquida a 40º C em gelo a -20ºC.
Figura 4: Etapas de um processo de resfriamento de uma amostra.
A curva de resfriamento é representada a seguir:
Tudo o que foi explicado sobre a fusão e a solidificação do gelo vale para a maioria das substâncias. A tabela a seguir contém os calores latentes de fusão (LF) e as temperaturas de fusão, em pressão atmosférica normal, de algumas substâncias.
Tabela 2: Calor Latente de fusão de algumas substâncias
Vale ainda destacar que existem mais dois processos muito importantes a liquefação e vaporização, que são respectivamente a passagem de uma substância do estado gasoso para o estado líquido, e a passagem de uma substância do estado líquido para o gasoso. Abaixo segue uma tabela contendo os valores do Calor Latente e Liquefação e Vaporização.
Tabela 3: Calor Latente de vaporização de algumas substâncias
· Estudar os exemplos 20, 21 e 22 comentados do livro didático da página 51.
· Desenvolver os exercícios 28 e 30 da página 53.
· Organizar Questionário Avaliativo.
HELOU, D.; GUALTER, J. B.; NEWTON, V. B. Física 2 Termologia, Ondulatória e Óptica. 3º edição, Vol. 1. São Paulo, Editora Saraiva, 2016.