CALORIMETRIA
Calor
é uma forma de energia que se transfere de um corpo quente para um corpo frio
até que haja um equilíbrio térmico entre eles.
·
Fontes
de calor:
Qualquer
corpo é fonte de calor, basta estar em contato com outro corpo com temperatura
mais baixa. Alguns corpos como os metálicos são bons condutores de calor.
outros como madeira, vidro, borracha e isopor não conduzem bem o calor.
·
Unidades
de calor:
Estabeleceu-se
como unidade de quantidade de calor a caloria (cal).
Denomina-se
caloria (cal) a quantidade de calor necessária para aumentar a temperatura de
um grama de água de 14,5 ºC para 15,5 ºC, sob pressão normal.
No
Sistema Internacional de Unidades, a unidade de calor é o joule (J). A relação
entre caloria e joule é:
1 cal = 4,186 j
·
Calor sensível:é a quantidade de calor cedida ou
absorvida por um corpo e acarreta, exclusivamente, uma variação de temperatura
do corpo.
EX:
se uma tesoura de aço
for colocada na chama de um fogareiro ela sofre um aquecimento, isto é, um
aumento da temperatura.
·
Calor latente:é a quantidade de calor cedida ou
absorvida por um corpo, e acarreta, exclusivamente, uma mudança de estado
físico (mudança de fase) do corpo.
EX: Um pedaço de gelo contido num
recipiente colocado sobre um fogareiro, absorve calor sem aumentar a
temperatura, até derreter completamente.
é
a quantidade de calor necessária para que um grama de determinada substância
sofra variação de temperatura de 1 ºC ou seja, a capacidade térmica por unidade
de massa de um corpo.
EX:
O calor específico da
água é 1 cal/gºC, 1 grama de água necessita de 1 cal para elevar sua
temperatura em 1ºc.
CAPACIDADE TÉRMICA
representa
a quantidade de calor necessária para que a temperatura do corpo varie de 1ºC.
Por exemplo, a capacidade térmica de 1 g de água é 1 cal/ºC, isto significa que
para elevar 1ºC a temperatura de 1litro ( 1kg ) de água serão necessárias 1000
cal de calor.
É bom saber
!!!!!!
Como
a capacidade térmica da água é muito grande, as águas dos mares e rios
funcionam como reguladoras de temperaturas em locais próximos a eles, isso por
que:
·
Durante
o dia, a água absorve uma grande quantidade de calor sem se aquecer muito e,
durante a noite libera muito calor sem se esfriar muito.
·
Com
a areia ocorre o oposto: a capacidade térmica da areia é pequena e faz com que
durante o dia, ela aqueça rapidamente, e durante a noite, ela esfrie
rapidamente.
A fórmula fundamental da calorimetria,
mostra que a quantidade de calor Q é proporcional a massa m e variação de
temperatura (tf- ti), logo:
Q = m.c.∆t
Q = quantidade de calor
c= calor específico
m= massa
∆t = variação de temperatura
TRANSMISSÃO DE CALOR
A
transferência de calor, ou seja, as maneiras usadas pelo calor para passar de
um corpo para outro podem ser:
·
Condução:a energia passa de molécula para
molécula, através de choque entre elas. É mais comum nos sólidos.
EX:
aquecendo-se a extremidade de uma barra metálica, as moléculas passam a vibrar
com maior intensidade, transmitindo essa energia adicional as moléculas mais
próximas, que também passam a vibrar mais intensamente e assim sucessivamente
até alcançar a outra extremidade.
·
Convecção:transmissão de calor, nos líquidos e
nos gases, por efeito das camadas aquecidas que se chama correntes de
convecção. Massas mais quentes sobem enquanto massas mais frias descem,
transportando o calor de uma região para outra junto com o transporte de
matéria.
Ocorre
predominantemente em líquidos e gases e não ocorre no vácuo.
EX:
os aparelhos de ar
condicionado operam colocando ar frio dentro de um ambiente. porém eles
Outro exemplo é o refrigerador. O
congelador fica na parte superior, pois o ar em contato com ele sofre um
resfriamento, tornando-se mais denso, e desce, provocando a subida do ar mais
quente.
·
Irradiação: é a energia transportada através de
ondas eletromagnéticas. Ocorre em qualquer meio transparente ao calor. Este não
necessita de um meio material para se propagar.
EX:
a terra recebe
energia emitida pelo sol, que passa pelo
vácuo, aquecendo-a. Outro exemplo é quando aquecemos a mão diante de uma
fogueira ( a maior parte do calor é transmitida por irradiação, uma vez que a
condução de calor pelo ar é pequena e a convecção tende a carregar o ar quente
para cima).
EXERCÍCIOS CALORIMETRIA
1.
Um corpo de massa 200 g é constituído por uma substância de calor
específico 0,4 cal/gºC. Determine a quantidade de calor que o corpo deve
receber para que sua temperatura varie de 5 ºC para 35 ºC.
2.
Um corpo de 100 g recebeu 3000 cal de calor, mudando sua temperatura de
10 ºC para 40 ºC. Qual o calor específico do corpo?
3.Um corpo de
massa 300 g é constituído por uma substância de calor específico 0,5 cal/gºC.
Determine a quantidade de calor que o corpo deve receber para que sua
temperatura varie de 15 ºC para 45 ºC.
4.O sol aquece a terra pela
transferência de calor pelo processo de:
(A)
convecção (B) condução
(C)
indução (D) irradiação
5.O calor recebido por um corpo, sem que
haja mudança de estado físico, chama-se:
(A) calor
sensível (B)
calor latente
(C) capacidade térmica (D) calor resistente
(E) n.d.a
6. Os aparelhos de ar condicionado causam
um melhor efeito quando são colocados na parte superior de uma sala , pois por
___________ há a descida do ar frio, que é mais denso e a subida do ar quente
que é menos denso.
A
alternativa que completa corretamente a lacuna é:
(A)
convecção (B) condução
(C) indução (D) irradiação
1. Q=200 x 0,4 x 30 = 2400
2. 3000 = 100 x c x 30
c = 3000 = 1
3000
3. Q = 300 x 0,5 x 30
Q = 4500
4. D
5. A
6. A
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