Calorimetria

CALORIMETRIA

FÍSICA » CADERNO 5 » CAPÍTULO 2

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Calor

Equação fundamental da calorimetria

Sistema termicamente isolado

Calor sensível e calor latente

Calor

FÍSICA » CADERNO 5 » CAPÍTULO 2

Calor é a energia térmica em trânsito que se transfere, espontaneamente,

do corpo de maior temperatura para o de menor temperatura.

Capacidade térmica e calor específico

A capacidade térmica de um corpo

corresponde à energia necessária para

elevar a temperatura desse corpo em

um grau (ou em uma unidade).

O calor específico de uma substância

corresponde à quantidade de calor que

cada unidade de massa deve trocar,

para que a sua temperatura varie em

uma unidade (um grau).

Equação fundamental da calorimetria

GrandezaUnidade prática

Unidade no SI

Sistema termicamente isolado

Sistema termicamente isolado

Calorímetro ideal:

Calorímetro não ideal:

Fases da matériaFase sólida Fase líquida Fase gasosa

• forma e volume bem definidos;• partículas próximas umas das

outras e ligadas por forças elétricas intensas;

• em virtude das fortes ligações, não há movimentação das partículas umas em relação às outras no interior do corpo (a movimentação de cada partícula deve-se à agitação térmica em torno de uma posição de equilíbrio).

• volume bem definido;• a forma da massa líquida é a

mesma do recipiente que a contém;

• partículas não tão próximas, mas ainda com atuação de forças entre elas;

• há movimentação das partículas no interior do líquido.

• volume e forma do recipiente que contém a massa gasosa;

• partículas praticamente livres umas das outras;

• movimentação desorganizada das partículas.

Mudança de fase

Curva de mudança de fase

Calor sensível e calor latenteCalor sensível

Calor sensível (Q) é a quantidade de calor

trocada por uma substância enquanto ela

estiver em uma mesma fase.

Calor latente

O calor latente de mudança de fase

(L) corresponde à quantidade de calor

trocada por uma unidade de massa da

substância para que ela mude de fase

à temperatura constante.

1-(Enem/2010) Em nosso cotidiano usamos as palavras "calor" e "temperatura" de forma diferente de como elas são usadas no meio científico. Na linguagem corrente, calor é identificado como "algo quente" e temperatura mede "a quantidade de calor de um corpo". Esses significados, no entanto, não conseguem explicar diversas situações que podem ser verificadas na prática. Do ponto de vista científico, que situação prática mostra a limitação dos conceitos corriqueiros de calor e temperatura?A) A temperatura da água pode ficar constante durante o tempo que estiver fervendo.B) Uma mãe coloca a mão na água da banheira do bebê para verificar a temperatura da água.C) A chama de um fogão pode ser usada para aumentar a temperatura da água em uma panela.D) A água quente que está em uma caneca é passada para outra caneca a fim de diminuir a sua temperatura.E) Um forno pode fornecer calor para uma vasilha de água que está em seu interior com menor temperatura do que a dele.

2-(ENEM-MEC) O resultado da conversão direta de energia solar é uma das várias formas de energia alternativa de que se dispõe. O aquecimento solar é obtido por uma placa escura coberta por vidro, pela qual passa um tubo contendo água.  A água circula, conforme mostra o esquema abaixo.

Fonte: Adaptado de PALZ, Wolfgang, "Energia solar e fontes alternativas". Hemus, 1981.

São feitas as seguintes afirmações quanto aos materiais utilizados no aquecedor solar:

I. o reservatório de água quente deve ser metálico para conduzir melhor o calor.

II. a cobertura de vidro tem como função reter melhor o calor, de forma semelhante ao que ocorre em uma estufa.

III. a placa utilizada é escura para absorver melhor a energia radiante do Sol, aquecendo a água com maior eficiência.

Dentre as afirmações acima, pode-se dizer que, apenas está(ão) correta(s):

a) I                               b) I e II                               c) II                                  d) I e III                                e) II e III

ENEM -A refrigeração e o congelamento de alimentos são responsáveis por uma parte significativa do consumo de energia elétrica numa

residência típica. Para diminuir as perdas térmicas de uma geladeira, podem ser tomados alguns cuidados operacionais:

I – Distribuir os alimentos nas prateleiras deixando espaços vazios entre eles, para  que ocorra a circulação do ar frio para baixo e do quente para cima.

II – Manter as paredes do congelador com camada bem espessa de gelo, para que o aumento da massa de gelo aumente a troca de calor no congelador.

III – Limpar o radiador (“grade” na parte de trás) periodicamente, para que a gordura e a poeira que nele se depositam não reduzam a transferência de calor o ambiente.

Para uma geladeira tradicional é correto indicar, apenas,a) a operação I            b) a operação II            c) as operações I e II

           d) as operações I e III           e) as operações II e III

ENEM-As cidades industrializadas produzem grandes proporções de gases como o CO2, o principal gás causador do efeito estufa. Isso ocorre por causa da quantidade de combustíveis fósseis queimados, principalmente no transporte, mas também em caldeiras industriais. Além disso, nessas cidades concentram-se as maiores áreas com solos asfaltados e concretados, o que aumenta a retenção de calor, formando o que se conhece por “ilhas de calor”. Tal fenômeno ocorre porque esses materiais absorvem o calor e o devolvem para o ar sob a forma de radiação térmica.

Em áreas urbanas, devido à atuação conjunta do efeito estufa e das “ilhas de calor”, espera-se que o consumo de energia elétrica

a) diminua devido à utilização de caldeiras por indústrias metalúrgicas.

b) aumente devido ao bloqueio da luz do sol pelos gases do efeito estufa.

c) diminua devido à não necessidade de aquecer a água utilizada em indústrias.

d) aumente devido à necessidade de maior refrigeração de indústrias e residências.

e) diminua devido à grande quantidade de radiação térmica reutilizada

ENEM- Com o objetivo de se testar a eficiência de fornos de micro-ondas, planejou-se o aquecimento em 10°C de

amostras de diferentes substâncias, cada uma com determinada massa, em cinco fornos de marcas distintas.

Nesse teste, cada forno operou à potência máxima. O forno mais eficiente foi aquele que

A) forneceu a maior quantidade de energia às amostras.B) cedeu energia à amostra de maior massa em mais tempo.C) forneceu a maior quantidade de energia em menos

tempo.D) cedeu energia à amostra de menor calor específico mais

lentamente.E) forneceu a menor quantidade de energia às amostras em

menos tempo.

(UFPR-PR)-Analise as seguintes afirmações sobre conceitos de termologia:

I) Calor é uma forma de energia.II) Calor é o mesmo que temperatura.III) A grandeza que permite informar se dois

corpos estão em equilíbrio térmico é a temperatura.

Está(ão) correta(s) apenas:a) I.                        b) II.                         c)

III.                           d) I e II.                         e) I e III.

Exemplo