44361154 Lista de Calorimetria Transmissao de Calor e Dilatacao
1.CALOR SENSÍVEL 2.CALOR LATENTE 3.PRINCÍPIO DAS TROCAS DE CALOR CALORIMETRIA.
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1.CALOR SENSÍVEL2.CALOR LATENTE3.PRINCÍPIO DAS TROCAS DE CALOR
CALORIMETRIA
A CALORIMETRIA ESTUDA A MEDIDA DE CALOR QUE SE TRANSFERE ENTRE
CORPOS OU SISTEMAS FÍSICOS DEVIDO A DIFERENÇA DE
TEMPERATURAS.
QUANDO PROVOCA VARIAÇÃO DE TEMPERATURA É CHAMADO
CALOR SENSÍVEL.
QUANDO OCORRE MUDANÇA DE ESTADO FÍSICO É CHAMADO
CALOR LATENTE.
O DESENVOLVIMENTO DA CALORIMETRIA OCORREU A PARTIR
DA DEFINIÇÃO DE CALORIA.
UMA CALORIA CORRESPONDE A QUANTIDADE DE CALOR QUE FAZ A
TEMPERATURA DE 1g DE ÁGUA VARIAR DE 14,5 OC PARA 15,5 OC.
1. CALOR SENSÍVEL
TmQ .
TcmQ ..
Onde c é o CALOR ESPECÍFICO da substância que constitui o corpo.
Q
Tm
Considere um corpo de massa m que recebe uma quantidade de calor de uma
fonte de térmica.
Como Calor é Energia, suas unidades de medida são:
SI – joule ( J )
usuais – caloria ( cal )
- kcal = 103 cal
Relação: 1cal ≅4,186 J
Tm
Qc
.
Unidades e Significado Físico do CALOR ESPECÍFICO
J/kg.KSI
Ccal/g.usual o
O CALOR SENSÍVEL ESPECÍFICO indica a quantidade de calor que
faz a unidade de massa da substância variar a temperatura
em um grau. Ccal/g0,48c
Ccal/g0,5c
Ccal/g0,2c
Ccal/g1,0c
ovapor
ogelo
oAl
oOH2
Capacidade Térmica
Q
Tm
T
QC
T
T m.c.C
J/KSI Ccal/usual o
cmC .
A Capacidade Térmica só depende
da massa e da substância que é
constituído o corpo.
Equivalente em água (E)O equivalente em água de um corpo é a massa de água cuja capacidade térmica é numericamente igual à capacidade térmica do corpo considerado, ou seja:
E = m.c
Exemplo:Sob o ponto de vista energético, a capacidade térmica de 500 g de ferro (c = 0,11 cal/g.ºC) é:
C = m. c
C = 500. 0,11 = 55 cal/ºC.
Então, o equivalente em água deste ferro vale E = 55 g, pois 55 g de água correspondem numericamente à capacidade térmica dos 500g de ferro.
1. Uma barra de ferro com 500 g de massa deve ser aquecida de 20 ºC até 220 ºC. Sendo 0,11 cal/g.ºC o calor específico do ferro, calcule:
a) A quantidade de calor que a barra deve receber;
b) A sua capacidade térmica.
TESTES DE SALA
2. Um corpo de 400 g absorve calor de uma fonte térmica de potência constante, à razão de 600 calorias por minuto. O gráfico mostra a variação de temperatura em função do tempo. Qual o calor específico da substância que constitui o corpo? T(ºC)
0 10 t(min)
10
40
Relaxando....
2. CALOR LATENTE
Considere um corpo de massa m que recebe uma quantidade de calor de uma fonte de térmica.
Q
m
mQ LmQ .
Corresponde a quantidade de calor que faz a unidade de massa da substância mudar seu estado
físico.J/kgSI
cal/gusual m
QL
540cal/gLvapordoocondensaçã
540cal/gLáguadaovaporizaçã
80cal/gLáguadaçãosolidifica
80cal/gLgelodofusão
águaaparaLatenteCalordoValores
C
V
S
F
Unidades e Significado Físico do CALOR LATENTE
TESTES DE SALA
1. Determine as quantidades de calor necessárias para:
a) Derreter 200 g de gelo a 0 ºc;b) Condensar 100 g vapor de água a
100 ºC.Dados: calor latente de fusão do gelo: LF =
80 cal/g; calor latente de condensação do vapor da água: LC = - 540 cal/g.
2. Determine a quantidade de calor para fundir um bloco de gelo de massa 500 g que se encontra a 0 ºC. É dado o calor latente de fusão do gelo 80 cal/g. A pressão é normal.
Curva de Aquecimento
0
-T –
T(oC)
Q(recebido)
100 –
Q1
Q2 Q3 Q4
1. Tem-se a massa de 100 gramas de gelo inicialmente a – 20 ºC. Calcule a quantidade total de calor que se deve fornecer ao gelo para transformá-lo em 100 gramas de vapor de água a 120 ºC. Esboce a curva de aquecimento do processo.Dados da substância água:Ponto de fusão: P.F. = 0 ºCPonto de ebulição: P.E. = 100 ºCCalor específico do gelo: cg = 0,5 cal/g.ºC
Calor específico da água: ca = 1 cal/g.ºC
Calor específico do vapor: cv = 0,48 cal/g.ºC
Calor latente de fusão do gelo: LF = 80 cal/g
Calor latente de vaporiz. da água: Lv = 540 cal/g
TESTES DE SALA
2. O diagrama representa trecho da curva de aquecimento de uma substância de 200 gramas, onde o patamar representa sua fusão. Determine:
a) O calor latente de fusão da substância;b) O calor específico da substância no
estado líquido. T(ºC)
60
20
0 8 16 20 Q(kcal)
Relaxando....
3. PRINCÍPIO DAS TROCAS DE CALOR
Calorímetro
B
TA > TB
T’A = TB = T
A
Qcedido = Qrecebido - QA = + QB QA + QB = 0
TESTES DE SALA
1. Determine a temperatura de equilíbrio térmico da mistura de 200 g de água, a 80 ºC, com 800 g de água, a 10 ºC.
2. Um bloco metálico com 100 g de massa, a 225 ºC, é introduzido num calorímetro de capacidade térmica desprezível que contém 500 g de água, a 21 ºC. Determine o calor específico do metal que constitui o bloco, sabendo-se que o equilíbrio térmico se estabelece a 25 ºC.
3. Em um calorímetro ideal há 500 g de água fria a 10 ºC. Acrescentam-se mais 500 g de água, porém a 50 ºC. Finalmente, acrescenta-se uma terceira porção de água a 20 ºC, e a temperatura de equilíbrio da mistura é 25 ºC. Calcule a massa total de água no calorímetro.
4. Colocam-se M gramas de gelo em fusão num calorímetro, de capacidade térmica 100 cal/ºC, que contém 400 g de água a 30 ºC. Determine M, sabendo que o equilíbrio térmico ocorre a 10 ºC. O calor latente de fusão do gelo vale 80 cal/g.