Calorimetria

Calorimetria
Para não ficarmos expostos ás alterações que causam desconforto físico, usamos roupas leves quando a temperatura está muito alta e nos agasalhamos quando a temperatura cai.O calor é muito mais importante do que a simples sensação térmica que nos causa
Na indústria

*Separar minérios dos metais

*Transformar metais em vários utensílios

*Preparar cerâmica

*Produzir papel, tecidos e vidro.
No transporte
Queima de combustíveis em motores
Usinas termelétricas e nucleares
O calor faz girar turbinas que movimentam geradores para produzir eletricidade. 


Em 1798, O físico inglês  Benjamin Thompson, observou  que o atrito aquecia metais e depois o calor se conserva por algum tempo nas peças atritadas. Logo, o calor seria uma  forma de energia obtida pelo trabalho mecânico.

Humphry Davy Concluiu que essa teoria poderia ser demonstrada esfregando dois blocos de gelo derretiam pelo atrito, sem possuir calóricos. Assim produziria calor do nada.

Em 1847, Herman Von Helmholtz estabeleceu a definição de calor como energia mecânica, afirmando que todas as formas de energia equivalem a calor. 

James Prescott,  Provou a teoria de Herman. Construindo um aparelho que  possibilitou medir a quantidade de energia  para elevar por agitação a temperatura de certa quantidade de água.

Concluímos que, assim como o movimento produz calor, o calor, por sua vez, produz movimento.

Calor é a transferência de energia térmica entre corpos que se encontram em temperaturas diferentes.

Unidades de quantidade de calor

Caloria (cal) é a quantidade de calor necessária para aumentar a temperatura de 1 g de água de 14,5 °C a 15,5 °C, sob pressão normal.

1 cal = 4,186 J                                      1 kcal = 1 000 cal

Calor sensível

Quantidade de calor recebida ou cedida por um corpo, ao sofrer uma variação de temperatura sem que haja mudança de fase.

Calor latente

Quando o corpo sofre mudança de fase sem haver alteração na temperatura. 

Calor específico

Chama-se coeficiente de calor específico c. O calor específico de uma substância é a quantidade de calor necessária para que um corpo eleve em 1ºC , 1 grama de sua massa.

Unidade de calor específico. [c] = cal/gºC

Quanto maior o c de um corpo mais “difícil” é elevar sua temperatura, observe a tabela para metais e compare com a água líquida onde o calor específico é 1 cal/gºC.\

Latão = 0,092 cal/gºC  Prata = 0,056 cal/gºC   Ouro = 0,032 cal/gºC

Capacidade térmica de um corpo

Capacidade térmica define-se como a quantidade de calor que um determinado corpo deve trocar para que sua temperatura sofra uma variação unitária, interpretando-a numericamente.

A água tem uma capacidade térmica específica de aproximadamente 1 cal / ºC de 1 g. Isso significa  que para elevar de 1 ºC  a temperatura de 1 litro de água são necessários  1 000 cal de calor. 

C=Q/∆t  

C→Capacidade térmica;  Q →Quantidade de calor ; ∆t →variação de temperatura 

Fórmula fundamental calorimetria

Q=m . c . ∆t                    C=m . c 

*C→Capacidade térmica;                    *Q →Quantidade de calor ;            *∆t →variação de temperatura;

*m →massa;                                     *c→calor especifico

Exemplo 

Um bloco de ferro com massa de 600 g esta a uma temperatura de 20 ºC. O calor especifico do ferro e igual a 0,114 cal/g . ºC. 

a) Qual a quantidade de calor que o bloco deve receber para que sua temperatura passe de 20 ºC a 50 ºC?

Dados: m = 600g; c= 0,114 cal/g . ºC; ti= 20 ºC; tf= 50 ºC 

Q=m . c . ∆t→Q=600 ∙"0,114"∙(50-20)→Q=2 052 cal 

b) Qual a quantidade de calor que o bloco deve ceder para que sua temperatura passe de 20 ºC a -5 ºC?

Dados: m = 600g; c= 0,114 cal/g . ºC; ti= 20 ºC; tf= -5 ºC. 

Q=m . c . ∆t→Q=600 ∙"0,114"∙(-5-20)→Q=-1 710cal