Slides da aula de equilíbrio térmico

1. TERMOLOGIA (FRENTE 2)
TERMOMETRIA, CALORIMETRIA, DILATAÇÃO TÉRMICA, PROPAGAÇÃO DO CALOR

2. TERMOLOGIA – EQUILÍBRIO TÉRMICO
• Princípios Básicos
- O calor se transfere do “mais quente” para o “mais frio”;
- Em um calorímetro todo calor produzido por um corpo é absorvido
pelos demais;
- A transferência termina quando não há gradiente de temperatura,
ou seja, quando os corpos se encontram a mesma temperatura
(Equilíbrio térmico → Σ𝑄 = 0)
- A quantidade de calor ( 𝑄) cedido ou absorvido por um corpo
depende da massa ( 𝑚), do calor específico ( 𝑐) do material e da
variação da temperatura (Δ𝜃) sofrida. 𝑸 = 𝒎𝒄 𝜟𝜽
FRENTE 2

3. • Exercício resolvido
Dentro de um recipiente termicamente isolado são misturados 200g de alumínio, cujo calor específico é 0,2 cal/g°C, à
temperatura inicial de 100°C, com 100g de água, cujo calor específico é 1,0 cal/g°C, à temperatura inicial de 30°C.
Determine a temperatura final de equilíbrio.
Solução: Σ𝑄 = 0
𝑚1 = 200𝑔 𝑄1 + 𝑄2 = 0
𝑐1 =0,2 cal/g°C 𝑚1 𝑐1Δ𝜃1 + 𝑚2 𝑐2Δ𝜃2 = 0 substituição de variáveis
𝜃𝑖1 = 100°𝐶 200 ∙ 0,2 ∙ (𝜃 𝑓−100) + 100 ∙ 1 ∙ (𝜃 𝑓−30) = 0
𝑚2 = 100𝑔 40 ∙ (𝜃 𝑓−100) + 100 ∙ (𝜃 𝑓−30) = 0 distributiva
𝑐2 =1,0 cal/g°C 40𝜃𝑓 − 4000 + 100𝜃𝑓 − 3000) = 0 separando variáveis
𝜃𝑖2 = 30°𝐶 𝜃𝑓 =
7000
140
𝜃𝑓 = 50°𝐶
CALORÍMETROS
FRENTE 2
TERMOLOGIA – EQUILÍBRIO TÉRMICO
RESPOSTA: A temperatura de equilíbrio é 50°C
São reservatórios térmicos que impedem a troca de calor com o meio externo. Pode ser ideal ou real