Calor – Energia Térmica em Transito Calor é a energia térmica em trânsito de um corpo para outro ou de uma parte de um corpo para outra parte desse corpo, trânsito este provocado por uma diferença de temperaturas. 2 1 cal = 4,1868 J 1 kcal = 1.000 cal
Calor Sensível e Calor Latente O calor pode ser classificado de acordo com os efeitos produzidos: Calor Sensível : Quando produz variação da temperatura; Calor Latente : Quando produz mudança de fase; Em uma substância pura e cristalina, enquanto ocorre a mudança de fase, não há variação da temperatura. 3
Quantidade de Calor Sensível. Equação Fundamental da Calorimetria Capacidade Térmica de um corpo É definida como a razão entre o calor sensível Q S fornecida ao corpo e a variação de temperatura obtida Dq . unidade prática: cal/ o C 4
Calor Específico de uma Substância Calor específico de uma substância O calor específico de uma substância mostra o valor do calor a ser recebido ou doado por uma unidade de massa da mesma a fim de ser obter a variação de uma unidade de temperatura. Unidade usual: cal/ g o C 5
Tabela de valores de Calores Específicos 6 Calor Específico Substância cal/ g. o C J/kg.K Sólidos Elementares Chumbo 0,0305 128 Tungstênio 0,0321 134 Prata 0,0564 236 Cobre 0,0923 386 Alumínio 0,2150 900 Outros Sólidos Bronze (*) 0,092 380 Granito 0,19 790 Vidro 0,20 840 Gelo (-10 o C) 0,53 2220 Calor Específico Substância cal/g. o C J/ kg.K Líquidos Mercúrio 0,033 140 Álcool etílico 0,58 2430 Água do mar 0,93 3900 Água 1,0 00 4190 Fonte: HALLIDAY, David et al . Fundamentos da Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2. 7ª ed. Rio de Janeiro: LTC Editora, 2005. (*) Liga cuja base são o cobre e o estanho, podendo conter outros elementos: zinco, alumínio, antimônio, níquel , fósforo e chumbo.
Equação Fundamental da Calorimetria Quantidade de calor sensível Convenção de sinais: Q S >0 calor recebido aumento de temperatura Q S <0 calor cedido diminuição de temperatura 7
Diagrama q x Q S A temperatura q f é uma função da quantidade de calor sensível Q S trocada. Logo, o diagrama q x Q S é uma reta inclinada. 8
Calorímetro Calorímetro: Equipamento termicamente isolado do meio externo em que são colocados os corpos que trocam calor. 9
Princípio das Trocas de Calor Se dois ou mais corpos, isolados no meio externo, trocam calor entre si, a soma algébrica das quantidades de calor trocadas pelos corpos, até o estabelecimento do equilíbrio térmico, é nula . 10
Método para resolução de exercícios 1º Passo: Determinar quantos calores estão envolvidos no processo. Sugestão: Utilizar um diagrama Q x q ou uma tabela; 2º Passo: Utilizar o Princípio das Trocas de Calor: Q = 0 11
Equivalente em água de um calorímetro O equivalente em água de um calorímetro é a massa de água que apresenta a mesma capacidade térmica do calorímetro. Por exemplo, a redação do exercício anterior diz: “Num calorímetro cuja capacidade térmica é 5,0 cal/ o C , ...” Uma vez que o calor específico da água é 1,0 cal/ g o C , esse trecho poderia ser substituído por: “Num calorímetro cujo equivalente em água é 5,0 g, ...” 12