Calor e a Calor e a 1ª Lei da Termodinâmica1ª Lei da Termodinâmica

Capítulo 2Capítulo 2

Joane SantanaJoane Santana

Lembrando alguns conceitos!!!Lembrando alguns conceitos!!! Equilíbrio Térmico;Equilíbrio Térmico; Sistema;Sistema; Ambiente. Ambiente. Exemplo: Um copo com gelo em cima da Exemplo: Um copo com gelo em cima da

mesa!!!mesa!!!

Fluxo de energiaFluxo de energia Calor é a energia transferida entre um Calor é a energia transferida entre um

sistema e o ambiente, devido a sua sistema e o ambiente, devido a sua diferença de temperatura.diferença de temperatura.

Existe outra maneira do sistema Existe outra maneira do sistema trocar energia com o ambiente?trocar energia com o ambiente?

Trabalho (W)Trabalho (W) O Trabalho é outra maneira do sistema O Trabalho é outra maneira do sistema

realizar essa troca de energia.realizar essa troca de energia. Quando o sistema realiza trabalho, ele Quando o sistema realiza trabalho, ele

gasta energia, mas se uma força exerce gasta energia, mas se uma força exerce trabalho sobre o sistema, ele ganha trabalho sobre o sistema, ele ganha energiaenergia

Calor e a 1ª Lei da Calor e a 1ª Lei da TermodinâmicaTermodinâmica

Unidades de medição de CalorUnidades de medição de Calor As unidades que representam o Calor são As unidades que representam o Calor são

as mesmas que representam Energia;as mesmas que representam Energia; Usaremos o Joule (J);Usaremos o Joule (J); Temos também a caloria (cal);Temos também a caloria (cal);

1 cal = 4,186 J1 cal = 4,186 J

Capacidade CaloríficaCapacidade Calorífica É a constante de proporcionalidade entre É a constante de proporcionalidade entre

a Quantidade de Calor (Q) e a Variação a Quantidade de Calor (Q) e a Variação da Temperatura (ΔT).da Temperatura (ΔT).

Unidade: J/K (SI) ou cal/K ou cal/°CUnidade: J/K (SI) ou cal/K ou cal/°C

Q = C (TQ = C (Tf f – T– Tii) ou ) ou C =C =

T∆Q

Calor EspecíficoCalor Específico A Capacidade Térmica é proporcional a A Capacidade Térmica é proporcional a

massa. massa. (C = m.c)(C = m.c) Ex: Para variar 1ºC em 1kg de ferro Ex: Para variar 1ºC em 1kg de ferro

precisamos de Q, se for 2kg precisamos precisamos de Q, se for 2kg precisamos de 2Q.de 2Q.

O Calor Específico (c) é uma O Calor Específico (c) é uma característica do material.característica do material.

Matematicamente: Matematicamente: Q = m.c. ΔT;Q = m.c. ΔT; Unidades: J/kg.K (SI) ou cal/g.°CUnidades: J/kg.K (SI) ou cal/g.°C

Calor Específico MolarCalor Específico Molar Sabemos que a matéria é formada por Sabemos que a matéria é formada por

uma quantidade muito grande de átomos uma quantidade muito grande de átomos e moléculas, por isso representamos a e moléculas, por isso representamos a quantidade de átomos por:quantidade de átomos por:

1 mol → 6,02 x 101 mol → 6,02 x 1023 23 átomosátomos Utilizamos o Calor Específico Molar Utilizamos o Calor Específico Molar

quando não sabemos a massa:quando não sabemos a massa:Q = cQ = c molmol .n. ΔT.n. ΔT

Calor de TransformaçãoCalor de Transformação Quando fornecemos ou retiramos calor de Quando fornecemos ou retiramos calor de

um sistema ocorre variação na sua um sistema ocorre variação na sua temperatura.temperatura.

Mas nem sempre uma troca de calor está Mas nem sempre uma troca de calor está associada a uma mudança de associada a uma mudança de temperatura.temperatura.

Ex: Vasilha com Ex: Vasilha com água no fogão água no fogão

Calor de TransformaçãoCalor de Transformação Então neste caso o calor recebido está Então neste caso o calor recebido está

sendo utilizado para mudança de estado sendo utilizado para mudança de estado físico, e não variação de temperatura.físico, e não variação de temperatura.

Temos que: Temos que: Q = L.mQ = L.m Unidades de Calor Latente: J/kg (SI) ou Unidades de Calor Latente: J/kg (SI) ou

cal/g.cal/g.

Calor de TransformaçãoCalor de Transformação Exemplos:Exemplos:

A água possui:A água possui: O Calor Latente dos estados líquido-O Calor Latente dos estados líquido-

gasoso:gasoso:LL VV = 2260 kJ/kg (calor de vaporização) = 2260 kJ/kg (calor de vaporização)

E o Calor Latente dos estados líquido-E o Calor Latente dos estados líquido-sólido:sólido:

LL ff = 333 kJ/kg (calor de fusão) = 333 kJ/kg (calor de fusão)

Atividade 1Atividade 1

Quanto calor é preciso para fazer uma amostra de gelo de massa m = 720g a -10°C passar para o estado líquido a 15°C ? Faça um gráfico da temperatura em função da quantidade de calor inserida no sistema neste processo.

Gráfico da Atividade 1Gráfico da Atividade 1

Agradeço a atenção de Agradeço a atenção de todos!!!todos!!!

Bons estudos!!!Bons estudos!!!