O calor específico

dezembro 07, 2017

O calor é uma forma de energia em trânsito, e a calorimetria é o estudo dos fenômenos relacionados ao calor.

A quantidade de calor que um corpo recebe ou ceder, estar relacionado como a variação de temperatura desse corpo. E essa relação é mostrada pela

equação fundamental da calorimetria

Q=mc(Ti-Tf)

Onde Q é a quantidade de calor em cal, m é a massa em gramas, c o calor específico em cal/gºc, e Ti , Tf são respectivamente a temperatura final, e inicial.

Em casos onde temos um objeto formado de diferentes materiais, utilizamos o conceito de capacidade térmica C, que é definida como:

C=m*c

O calor específico de uma material é a quantidade de calor necessária para aumentar a temperatura em 1ºC , de 1g desse material.

Em casos onde uma substância pura muda de fase, a sua temperatura não irá muda até que a substância mude completamente de fase, dessa maneira

todo o calor recebido pela substância será utilizado para a mudança de fase.

Esse calor que a substância recebe para poder muda de fase é chamado de calor Latente, sendo dador pela expressão:

Q=m*L

Com L sendo o calor latente do material em cal/g.

fonte:https://rogeriofisica.files.wordpress.com/2010/04/calorimetro.jpg

Para o estudo das trocas de calor geralmente é utilizado um calorímetro, o qual é um recipiente isolado termicamente. Um dos usos do calorímetro

é para medir o calor específico de uma substância e analisar as trocas de calor.

Para isso colocasse no calorímetro, um liquido cujo o calor específico é conhecido, e depois é colocado a substância (a qual vai ser medida) com

uma temperatura mais elevada. Com o auxílio de um termômetro e de uma balança, é possível descobrir as massas e as temperaturas iniciais e finais

do calorímetro, do líquido, e da substância. E levando em consideração que o calorímetro é um sistema isolado, as trocas de calor quando somadas serão zero,

pois o calor cedido pela substância aquecida vai ser igual ao calor recebido pelo calorímetro é pelo líquido.

CONSTRUINDO UM CALORÍMETRO

Para construir um calorímetro é preciso de: 1 lata de alumínio, 2 copos de isopor, um termômetro, 1 palito de sorvete.

Para montá-lo, comece recortando a parte superior da lata, depois recorte os copos de isopor conforme a imagem a seguir:

Figura 1

Sendo que o termômetro e o palito devem ficar presos sem que fique espaços sobrando, ou seja, devem ficar justos. O palito de sorvete (madeira)

servirá para agitar o líquido do calorímetro, e deverá ser desconsiderada sua participação no experimento, pois devido ele ser de madeira haverá

pouca troca de calor entre ele é o sistema, a ponto de podermos seus efeitos.

PROCEDIMENTO

Para calcular o calor específico de um objeto usando o calorímetro, siga os seguintes passos, sempre anotando as medidas:

Primeiro meça em uma balança, a massa da lata de alumínio, e também a massa de uma quantidade de água fria (em temperatura ambiente) e depois

coloque-a no calorímetro (lata + copo de isopor), em seguida meça a temperatura da água fria.

Meça a massa do objeto, depois em uma panela coloque para ferver um pouco de água junto com o objeto escolhido. Após a água ferver por

alguns minutos meça a temperatura dela.

Em seguida coloque o objeto que estava na água fervente no calorímetro, e tampe-o rapidamente, agite a água com o palito, e fiquei observando o

termômetro, quando a temperatura estabiliza anote a medida do termômetro. (Este processo acontece rapidamente e deve ser feito com atenção e cuidado).

TRATAMENTO DE DADOS

Com as medidas obtidas é possível determinar o calor específico do objeto, se ele for feito de um único material, mas se ele for feito de diferentes materiais,

o que deverá ser obtido é a capacidade térmica do material.

Para determinar esses valores basta, calcular e somar as quantidades de calor de cada componente do sistema, essa soma deverá ser zero porque estamos

considerando o calorímetro como um ambiente isolado: Dado calor especifico do alumínio 0,22 cal/gºC.