CALORIMETRIA
CALOR (Q)
Introdução
Quando dois corpos, em temperaturas diferentes, são postos em contato, observa-se que a temperatura do corpo mais quente diminui, enquanto que a temperatura do corpo mais frio aumenta. Essas variações de temperatura cessam quando as temperaturas de ambos se igualam (equilíbrio térmico).
Portanto, durante esse processo, o nível energético (grau de agitação molecular) do corpo mais quente diminui, enquanto que o do corpo mais frio aumenta. Como a energia térmica de um corpo depende, além da sua massa e da substância que a constitui, da sua temperatura, conclui-se que as variações de temperatura estão associadas às variações de energia térmica.
Concluindo, a diferença de temperatura entre dois corpos provoca uma transferência espontânea de energia térmica do corpo de maior temperatura para o corpo de menor temperatura. Essa quantidade de energia térmica que se transferiu é chamada de calor.
Calor é energia térmica em trânsito entre corpos a diferentes temperaturas.
Unidades
No S.I. o calor é medido em J (joule). Usualmente utiliza-se a cal (caloria), tal que:
1 cal = 4,186 J
O calor (quantidade de energia térmica) é positivo (Q > 0) quando um corpo recebe energia térmica e negativo (Q < 0) quando perde.Sinal do Calor
| Calor “perdido”: Q < 0Calor “recebido”: Q > 0 |
Formas de Calor
A quantidade de energia térmica recebida ou perdida por um corpo pode provocar uma variação de temperatura ou uma mudança de fase (estado de agregação molecular).
Se ocorrer variação de temperatura, o calor responsável por isso chamar-se-á calor sensível. Se ocorrer mudança de fase, o calor chamar-se-á calor latente.
CÁLCULO DO CALOR
Calor Sensível
Verifica-se experimentalmente que o valor do calor sensível depende da substância utilizada, e da variação de temperatura sofrida por ela. Esse valor é obtido pela relação abaixo
onde c é um coeficiente de proporcionalidade chamado calor específico sensível de uma substância.
Esse coeficiente depende da natureza da substância, da sua temperatura e da fase em que se encontra.
A influência da temperatura não será considerada, pois utiliza-se um valor médio para o calor específico sensível.
Observações:
1ª – A unidade de c no S.I. é dada por J/kg .K, mas usualmente utiliza-se cal/g oC, pois:
Calor Latente
Verifica-se experimentalmente que o valor do calor latente depende apenas da substância utilizada e é obtido pela relação a seguir:
| Q = m. L, |
onde L é um coeficiente de proporcionalidade chamado calor específico latente de uma substância.
Esse coeficiente depende da natureza da substância e da fase em que a mesma se encontra.
Observações
1ª – A unidade de L é dada no S.I. por J/kg, mas usualmente utiliza-se cal/g, pois:
