Exp_2 Calor Especifico da Agua

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CALOR ESPECÍFICO DA ÁGUA 
INTRODUÇÃO 
O Efeito Joule consiste na dissipação de energia elétrica sob forma de energia térmica em um 
condutor, no qual se estabelece uma corrente. Esse efeito tem aplicação prática, por exemplo em 
aquecedores elétricos. 
A energia E dissipada em um aquecedor elétrico, em um intervalo de tempo t, é dada por 
E = I V t, 
em que V é a tensão elétrica e I a corrente no aquecedor, quando ambas são mantidas constantes. 
A situação ilustrada na Fig. 1 apresenta um calorímetro, que consiste de um recipiente 
termicamente isolado que contém um aquecedor elétrico e um termômetro. O aquecedor é 
alimentado com uma tensão V, estabelecendo-se, assim, uma corrente elétrica I. O calorímetro 
contém uma massa m de água. 
127 V
 
Figura 1 - Um aquecedor é ligado à rede elétrica e aquece uma quantidade de água de massa m . 
 
A energia transferida para o calorímetro é responsável pela elevação da temperatura T do 
sistema. A quantidade de calor Q absorvida é 
Q = CS ∆T, 
em que CS é a capacidade térmica do sistema (calorímetro + água) e ∆T é a conseqüente variação de 
temperatura. Desprezando-se a capacidade térmica do calorímetro, tem-se 
 
CS = m c, 
em que m e c são respectivamente a massa e o calor específico da água. 
√ Demonstre que, nas condições descritas, ligando-se o aquecedor durante um certo tempo, a 
temperatura da água é dada por 
t
mc
IVTT o += , (1) 
em que To é a temperatura inicial (em t = 0) e T, a temperatura medida no tempo t. 
Portanto, mantendo-se V e I constantes, a temperatura do sistema cresce linearmente com o 
tempo. 
 
PARTE EXPERIMENTAL 
Objetivo 
• Determinar o calor específico da água. 
Material utilizado 
• Miliamperímetro, recipiente termicamente isolado, água, aquecedor, misturador, cronômetro e 
termômetro. 
Procedimentos 
O experimento consiste em fornecer energia elétrica a um aquecedor enquanto se mede a 
temperatura T da água em função do tempo t. Para isso, usa-se uma montagem como a mostrada na 
Fig. 1. O aquecedor é ligado diretamente à rede elétrica. 
• Meça a temperatura inicial da água. Ligue o circuito e inicie a medida de tempo 
simultaneamente; anote o valor da corrente no circuito. Obtenha valores da temperatura da água 
em função do tempo até cerca de 10 oC acima da temperatura inicial. Durante o processo, 
misture levemente a água, para garantir uma homogeneidade na temperatura. Construa um 
gráfico T versus t. 
• Tendo como base a equação 1, utilize o processo de regressão linear para obter o calor 
específico da água e sua temperatura inicial. Considere 1,00 cal = 4,18 J.