1) O documento discute conceitos fundamentais de calorimetria e trocas de calor, incluindo capacidade térmica, calor específico, equação fundamental da calorimetria e calor latente.
2) São explicados os diferentes estados da matéria - sólido, líquido e gasoso - e o plasma como quarto estado.
3) É mostrado um exemplo numérico de cálculo da quantidade de calor necessária para transformar gelo em vapor d'água.
4. CAPACIDADE TÉRMICA (C)
Grandeza física utilizada para determinar a variação
térmica de um corpo quando ele recebe calor.
Q
C
5. 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.
6. SERGIO DOTTA/THE NEXT
Calor específico é a propriedade do material
que quantifica como ele absorve ou cede calor.
15. 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.
17. 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
18. -30°C 0°C
Aquecendo o gelo até 0°C:
Q = m . c .
Q1 = 20 . 0,5 . 30
Q1 = 300 cal
19. 0°C 0°C
Fundindo o gelo:
Q=m.L
Q2 = 20 . 80
Q2 = 1600 cal
20. 0°C 100°C
Aquecendo a água de 0°C até 100°C:
Q = m . c .
Q3 = 20 . 1 . 100
Q3 = 2000 cal
21. 100°C 100°C
Vaporizando a água:
Q=m.L
Q4 = 20 . 540
Q4 = 10 800 cal
22. 100°C 120°C
Aquecendo o vapor d’água de 100°C até
120°C:
Q = m . c .
Q5 = 20 . 0,5 . 20
Q5 = 200 cal
29. QX + QY = 0
Calorímetro não troca calor com o sistema
QX + QY + Qcalorímetro = 0
Calorímetro troca calor com o sistema
30. 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
31. Q m c f i
Água quente 1000 g 1 x 70
Água fria 2000 g 1 x 10
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
32.
33. CALOR
CALOR LATENTE TROCAS DE CALOR CALOR SENSÍVEL
MUDANÇA DE FASES
CURVA DE VARIAÇÃO DE
OU DE ESTADOS
AQUECIMENTO TEMPERATURA
DA MATÉRIA
CAPACIDADE
CALORÍMETRO
TÉRMICA