Resumo de Calorimetria - Física

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AULA 1

Calor Específico

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Calor especifico sensível $(c)$ é a quantidade de calor necessária para alterar a temperatura em um grau, de uma unidade de massa. Apenas a temperatura da substância varia.

Ex: A água tem c = 1 cal/g.ºC.

Quantidade de calor

Sejam:

$Q$ : quantidade de calor necessária para uma mudança de temperatura (cal ou J);
$m$ : massa da substância (g ou Kg);
$c$ : calor especifico sensível da substância (cal/g.ºC ou J/kg.K);
$\Delta \theta$ : variação de temperatura (ºC ou K).

Temos que:

$Q=m\cdot c\cdot \Delta \theta$

OBS: 1 caloria equivale aproximadamente a 4,184 Joules.

AULA 2

Capacidade Térmica

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A Capacidade térmica $(C)$ mede a relação entre o ganho (ou perda) de energia em relação a alteração de temperatura em um grau.

$C=\frac{Q}{\Delta \theta }$

Sua unidade de medida é o cal/ºC (ou J/K).

AULA 3

Mudança de Estado Físico / Calor Latente

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Mudanças de estado físico

Fusão:passagem do estado sólido para o liquido;
Vaporização:passagem do estado liquido para o gasoso.
- Evaporação:velocidade mais lenta;
- Ebulição: velocidade média;
- Calefação: velocidade mais rápida.
Liquefação (Condensação):passagem do estado gasoso para o liquido;
Solidificação: passagem do estado liquido para o sólido;
Sublimação: passagem do estado sólido para o gasoso, e vice-versa.

Fonte: http://www.infoescola.com/wp-content/uploads/2012/04/mudancas-estados-fisicos.jpg

Quando um corpo recebe calor ele ou altera temperatura ou muda de estado físico.

Fonte: http://fabioquimicaeblues.blogspot.com.br/

Calor latente

O Calor latente $(L)$ é a quantidade de calor necessária para alterar o estado físico de um corpo, sem alterar sua temperatura.

Sejam:

$Q$ : quantidade de calor necessária para uma mudança de estado físico (cal ou J);
$m$ : massa da substância (g ou Kg);
$L$ : calor latente (cal/g ou J/Kg).

Temos que:

$L=\frac{Q}{m}$

Ou seja, também podemos dizer que:

$Q=m\cdot L$

AULA 4

Trocas de Calor sem Mudança de Estado Físico

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Sistema isolado:onde não há troca de calor com o ambiente

Quando corpos de temperaturas diferentes estão em um sistema isolado, eles trocam de energia até alcançar a temperatura de equilíbrio.

Como não há perda ou ganho de calor com o ambiente, todo calor perdido de um corpo é recebido por outro corpo desse mesmo sistema isolado.

Ou seja, a somatória da quantidade de calor de um sistema isolado é igual a zero.

$\Sigma Q=0$

Calorímetro é um equipamento utilizado como ambiente para o estudo a troca de calor de corpos de temperaturas diferentes. Ele pode ser ideal (quando isola o sistema) ou não.

AULA 5

Trocas de Calor com Mudança de Estado Físico

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Acontece quando um dos corpos do sistema tem energia suficiente para alterar o estado físico do outro corpo.

Estamos trabalhando em um sistema isolado, então ainda temos que:

$\Sigma Q=0$

Como estamos supondo uma troca de calor com mudança de estado físico, teremos que considerar nos corpos do sistema que apresentarem a mudança, o seu calor latente.