aula 6 calorimetria 2
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FÍSICA
Prof. Amilcar
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CALORIMETRIA
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CAPACIDADE TÉRMICA (C)
Grandeza física utilizada para determinar a variação
térmica de um corpo quando ele recebe calor.
QC
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CALOR ESPECÍFICO (c)
Quantidade de calor que deve ser
fornecida ou retirada de 1 g do material
para que sua temperatura varie 1 °C.
Água – para alterar a
temperatura de 1 g de
água em 1 °C , deve-
se fornecer ou retirar
1 caloria de energia
térmica.
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Calor específico é a propriedade do material que quantifica como ele absorve ou cede calor.
SER
GIO
DO
TTA
/TH
E N
EXT
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EQUAÇÃO FUNDAMENTAL
DA CALORIMETRIA
Q = m · c ·
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CALOR E ENERGIA MECÂNICA
Experimento de Joule
Equivalente mecânico
do calor: 1 cal 4,18 J
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FASES DA MATÉRIA
Sólida Líquida Gasosa
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PLASMA
Quarto estado da matéria
Gás altamente ionizado, formado por nuvens de elétrons desagregados.
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Mudanças de estado
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DIAGRAMA DAS MUDANÇAS
DE ESTADO
Sólido Líquido Gás
Sublimação
Cristalização
Fusão Vaporização
Solidificação Condensação
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Q1 Q2 Q3 Q4 Q5
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Aquecimento de uma amostra de
chumbo
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CALOR LATENTE (L)
Quantidade de calor que cada unidade de massa
de uma substância deve receber ou ceder a fim de
passar de um estado a outro, a temperatura
constante.
Unidades no SI: 1 cal/g = 4,2 · 10³ J/kg.
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Q = m L
Quantidade de calor necessária
para a mudança de estado físico
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Determine a quantidade de calor necessária para
transformar 20 g de gelo à -30°C em 20 g de vapor
d’água à 120°C.
Dados:
Calor específico do gelo = 0,5 cal/g.°C
Calor latente de fusão = 80 cal/g
Calor específico da água = 1,0 cal/g.°C
Calor latente de vaporização = 540 cal/g
Calor específico do vapor d’água = 0,5 cal/g.°C
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Aquecendo o gelo até 0°C:
Q = m . c .
Q1 = 20 . 0,5 . 30
Q1 = 300 cal
-30°C 0°C
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Fundindo o gelo:
Q = m . L
Q2 = 20 . 80
Q2 = 1600 cal
0°C 0°C
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Aquecendo a água de 0°C até 100°C:
Q = m . c .
Q3 = 20 . 1 . 100
Q3 = 2000 cal
0°C 100°C
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Vaporizando a água:
Q = m . L
Q4 = 20 . 540
Q4 = 10 800 cal
100°C 100°C
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Aquecendo o vapor d’água de 100°C até
120°C:
Q = m . c .
Q5 = 20 . 0,5 . 20
Q5 = 200 cal
100°C 120°C
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Calor total:
QT = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5
QT = 300 + 1600 + 2000 + 10800 + 200
QT = 14.900 cal
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É possível aquecer um corpo sem
aumentar sua temperatura?
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Trocas de calor em
recipientes termicamente
isolados
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ISOLAMENTO TÉRMICO
Termômetro
Tampa isolante
Água
Corpo A
Suportes isolantes
Capa interna
Capa externa
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Trocas de calor e equilíbrio
térmico
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TROCAS DE CALOR COM
MUDANÇA DE ESTADO
SER
GIO
DO
TTA
/TH
E N
EXT
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QX + QY + Qcalorímetro = 0
QX + QY = 0 Calorímetro não troca calor com o sistema
Calorímetro troca calor com o sistema
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Misturando um litro de água a 70oC
e dois litros de água a 10oC,
obtemos três litros de água a:
a) 70oC b) 40oC
c) 35oC d) 30oC
e) 20oC
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Q1 + Q2 = 0
1000 . 1 . (x – 70) + 2000 . 1 . (x – 10) = 0
1000 x – 70.000 + 2000 x – 20.000 = 0
3000 x = 90.000
x = 30 °C
Q m c f i
Água quente 1000 g 1 x 70
Água fria 2000 g 1 x 10
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CALOR
CALOR LATENTE TROCAS DE CALOR CALOR SENSÍVEL
MUDANÇA DE FASES OU DE ESTADOS
DA MATÉRIA
CURVA DE AQUECIMENTO
VARIAÇÃO DE TEMPERATURA
CAPACIDADE TÉRMICA
CALORÍMETRO