Trocas de calor 2

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DIVISÃO DAS NOTAS - 2º BIM

Atividades 2,0Provão Semestral 3,0 (09 e 10/06)INTERCLASSE/SEPV 2,0 (12 a 17/05)PI 1,0EACC 2,0 (24, 25 e 26/07)

Trocas de calor (capítulo 8*)

Temos sensações térmicas diferentes ao tocarmos o metal e a madeira de uma mesma cadeira!!!

Eles não estariam em equilíbrio térmico, ou seja, na mesma temperatura? Por que essas sensações são diferentes? Por que alguns corpos parecem mais quentes que outros?

Num cozido, a chance de você queimar a boca com a batata é maior do que com a carne. Por quê? Não estariam ambas à mesma temperatura?

* Coleção Física em Contextos, vol. 2.

Existem substâncias más condutoras de calor (isolantes) e boas condutoras de

calor.

Trocas de calor (continuação)

Aquecendo quantidades diferentes de massas

2 panelas idênticas, aquecidas em chamas idênticas. Uma com 1 L (1 kg) de água e a outra com 5 L (5kg). Em qual delas a água ferverá primeiro? Em 5 L de água há muito mais moléculas! Em 1 L, com menos moléculas, cada uma delas

recebe mais calor, atingindo maior grau de agitação.Quanto maior a massa de um corpo,

menor é a variação da temperatura para um mesmo aquecimento.


Aquecendo substâncias diferentes 2 panelas idênticas sob chamas idênticas. Uma com 2 L de água. A

outra com 2 L de óleo. Após 3 min. estarão à mesma temperatura?

NÃO!!!

A qtde de massa é a mesma, o calor fornecido é o mesmo, mas as substâncias são diferentes.

As substâncias necessitam de diferentes qtdes de calor para uma mesma variação de temperatura.


Exemplo:

cóleo = 0,31 cal/g.ºC

cágua = 1 cal/g .ºC

O calor específico (c) é a quantidade de calor necessária para aumentar em 1º C a temperatura de 1 g da substância.Ele indica como o calor recebido ou fornecido se converte em vibração molecular.


Descrição matemática da variação da temperatura com o fornecimento ou a retirada de calor das substâncias:

Q = m . c . ∆TQuantidade de calor em calorias

(cal)

Massa em gramas (g) Calor específico em

cal/g.ºC

Variação de temperatura em

ºC

Lembrando: CALOR é uma forma de energia ligada à agitação de moléculas ou átomos que constituem toda matéria. TEMPERATURA é a

medida desta agitação.

Exercícios resolvidos (p. 219)

Exercícios resolvidos

Exercícios resolvidos

Resolvendo com a fórmula: Q = m . c . ∆ T

c = 0,38 cal/g.ºC

Resolver questões :1 a 6 (p.219); 1 a 6 (p. 225)

Exercícios – p. 219

QUESTÃO 1:Q (cal) Volume (L)

40000 ___ 0,5

X ___ 2

0,5 X = 40000 . 2

X = 80000

0,5

X = 160000 cal


Questão 2

1º bloco: Q = 48000 cal , ∆T = 35 ºC

2º bloco: Q = 8000 cal, ∆T = 35 ºc

Se o 2º recebe menos calor e alcança a mesma temperatura, então ele é MENOR.

E, dividindo 48000/8000 = 6. Assim, conclui-se que o segundo bloco é 6 VEZES MENOR.


QUESTÃO 3:ÓLEO

Q (cal) T (ºC)

300 ___ 5

X ___ 20

5 X = 300 . 20

X = 6000

5

X = 1200 cal

ÁLCOOL

Q (cal) T (ºC)

600 ___ 5

X ___ 20

5 X = 600 . 20

X = 12000

5

X = 2400 cal


QUESTÃO 4:

Então, o calor específico: c = 0,2 cal/g.ºC

Q (cal) m (g)

90 ___ 450

X ___ 1

450 X = 90 . 1

X = 90

450

X = 0,2 cal


QUESTÃO 5:

c = 0,42 cal/g.ºC

a) b)

Q (cal) m (g)

0,42 ___ 1

X ___ 200

1. X = 0,42 . 200

X = 84

1

X = 84 cal

Q (cal) ∆T (ºC)

84 ___ 1

X ___ 10

1. X = 84. 10

X = 840

1

X = 840 cal


QUESTÃO 6:

a) O corpo A é o melhor condutor de calor, pois, ao receber a mesma quantidade de calor que B, aumentou mais a sua temperatura.


QUESTÃO 6:

b) cA = 0,5 cB

Pois, o corpo A teve o

dobro da variação de

temperatura do B.

∆T A = 50 ºC e

∆T B = 25 ºC

Exercícios – p. 224/225

QUESTÃO 1:

Q = m.c. ∆T

a) Q = 1 . 0,31 . 1 Q = 0,31 cal

b) Q = 25 . 0,31 . 1 Q = 7,75 cal

c) Q = 100 . 0,31 . (-20) Q = - 620 cal


QUESTÃO 2: Q = m.c. ∆TQ = 250 . 0,12 . (220-20)

Q = 250 . 0,12 . 200

Q = 6000 cal

QUESTÃO 3: Q = m.c. ∆T

c = Q

m. ∆T

c = 30

1 . 600

c = 0,05 cal/g.ºC



∆T = Q

m. c

∆T = 1250

50 . 0,25

∆T = 100 ºC



m = Q

c . ∆T

m = -5000

0,5 . (-35-(-10))

m = -5000

0,5 . (-25)

m = -5000

-12,5

m = 400 g


QUESTÃO 6: Potência = 100 cal/min

Pot = E

∆t

E = Pot . ∆t

E = 100 . 25

E = 2500 cal

Q = m . c . ∆T

m = Q

c. ∆T

m = 2500

0,2 . (90-40)

m = 2500

0,2 . 50

m = 2500

10

m = 250 g


Capacidade Térmica (C): quantidade de calor que um corpo absorve ou cede para aumentar ou diminuir de 1º C a sua temperatura.

C = m.c ou C = Q/ ∆T (Unidade de medida: cal/ºC)

Por que muitas pessoas preferem cozinhar em panelas de ferro ao invés das panelas de alumínio? (Ver “Explorando a Situação”, p.225)

As panelas de Fe demoram mais para esfriar os alimentos que as de Al.

Calores específicos:

cFe = 0,117 cal/g.ºC e cAl = 0,212 cal/g.ºC

O Fe é quase 3 x mais denso que o alumínio. Então: ∆T = Q

m.c


1- Atividade para entregar dia (....ver a data da turma), individual: leitura e interpretação da seção "Por dentro do conceito”. (P. 229)

2 - Exercícios de 1 a 4 (p.228). Entregar no final da aula, em dupla.

Obs: vejam, antes, os exercícios resolvidos na mesma página.

Trocas de calor (continuação)Trocas de calor em sistemas térmicos

Calorímetro: recipiente termica-mente isolado que permite efetuarmedidas de calorimetria.Ex.: determinar os calores específicos das substâncias.

Calorímetro ideal: tem capaci-dade térmica desprezível; não trocacalor com as substâncias no seu interior (sistema

adiabático).

|Qrecebido| = |Qcedido| ou ∑ Q recebido + ∑ Q cedido = 0 (zero)


Exercícios resolvidos p. 231


Atividade, entregar em dupla: 1- Exercícios 1 e 5 (p. 232).2- Com base nas explicações do livro (p.

247/248) explique, com suas palavras, e exemplifique as três formas de condução de calor - condução, convecção e radiação.

Trocas de calor 2

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