MEDIDAS DE CALOR
E SUAS APLICAÇÕES.

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FISICA II – Medidas de calor
Introdução
Durante milhões de anos, desde o seu aparecimento na
Terra, o Homem só fazia disti...
FISICA II – Medidas de calor
Somente no Século 17, o Homem foi capaz de medir
a qualidade (temperatura) da sensação de que...
FISICA II – Medidas de calor
Em 1690, o filósofo inglês John Locke (1632-1704)
idealizou uma experiência para mostrar que ...
FISICA II – Medidas de calor
que, em uma mesma temperatura, um bloco de Ferro
parece mais quente que um bloco de madeira d...
FISICA II – Medidas de calor
O físico Johann Wilcke, retomou o conceito quantidade de
calor (Q) introduzido por Black, em ...
FISICA II – Medidas de calor
Esses conceitos caloríficos só se tornaram mais precisos
por intermédio de várias experiência...
FISICA II – Medidas de calor
Calorímetro
O calorímetro é um aparelho isolado termicamente do
meio ambiente um recipiente d...
FISICA II – Medidas de calor
Por
meio
do
calorímetro
é
possível
medir
experimentalmente os valores do calor liberado ou
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FISICA II – Medidas de calor

Então, uma descarga elétrica provoca a queima da amostra e um
termômetro mede a temperatura ...
FISICA II – Medidas de calor
Aplicações de calor
O calor por nós utilizado é proveniente de diversas
fontes, e as principa...
FISICA II – Medidas de calor
O calor trás os seguintes benefícios:
• Aumenta a velocidade do fluxo sanguíneo.
• Favorece a...
FISICA II – Medidas de calor
Em casa – no preparo de nossos alimentos, no
aquecimento da água, ao secar roupas, etc.
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FISICA II – Medidas de calor
energia elétrica com um alto percentual de geração
nuclear. Entre eles, a França tem 78%, a B...
FISICA II – Medidas de calor
por sua vez, movimenta as turbinas em que se produz a
eletricidade. Em um reator de potência ...
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FISICA II – Medidas de calor
Conclusão
É comum entre nós a confusão entre calor e temperatura.
Tentamos nesse estudo sanar...
FISICA II – Medidas de calor
Referencias bibliográficas
http://www.if.ufrgs.br/mpef/mef008/mef008_02/Beatriz/unidades.html...
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Calor e suas aplicações

  1. 1. MEDIDAS DE CALOR E SUAS APLICAÇÕES. 1
  2. 2. FISICA II – Medidas de calor Introdução Durante milhões de anos, desde o seu aparecimento na Terra, o Homem só fazia distinção entre quente e frio, em decorrência da presença ou ausência do Sol. No entanto, por volta 500.000 anos atrás, ele descobriu o fogo e o usou para esquentá-lo, quando fazia frio. Ele também não fazia distinção entre a qualidade (temperatura) e a quantidade (quantidade de calor ou simplesmente, calor) dessas sensações térmicas que experimentava. 2
  3. 3. FISICA II – Medidas de calor Somente no Século 17, o Homem foi capaz de medir a qualidade (temperatura) da sensação de quentura ou de frieza que sentia, ao inventar dispositivos conhecidos como termômetros. Faltava, no entanto, saber como medir a sua quantidade. Os cientistas realizaram uma série de experiências relacionadas com a determinação da temperatura de equilíbrio resultante da mistura de diferentes quantidades de água fria e quente. Agora nós iremos mostrar alguns experimentos feitos através da história para um maior conhecimento das medidas de calor e suas aplicações. 3
  4. 4. FISICA II – Medidas de calor Em 1690, o filósofo inglês John Locke (1632-1704) idealizou uma experiência para mostrar que o sentido do tato pode levar a um interpretação falsa sobre a temperatura dos corpos. Suponha, disse ele, que uma pessoa mergulhe uma de suas mãos em água quente e a outra em água fria. Em seguida, suponha que ela coloque ambas as mãos em um recipiente com água morna. Esta lhe parecerá mais fria para a primeira mão e mais quente para a segunda. Já em 1760, Black esclareceu a diferença entre grau (temperatura – t) e quantidade de calor (Q), ao observar 4
  5. 5. FISICA II – Medidas de calor que, em uma mesma temperatura, um bloco de Ferro parece mais quente que um bloco de madeira de igual volume, ou seja, para Black o Ferro tinha mais capacidade de armazenar calor do que a madeira. Experiências desse tipo levaram Black a escrever que: Devemos, portanto, concluir que diferentes corpos, embora de mesmo tamanho ou de mesmo peso, quando submetidos à mesma temperatura ou grau de calor, podem conter diferentes quantidades de matérias de calor. 5
  6. 6. FISICA II – Medidas de calor O físico Johann Wilcke, retomou o conceito quantidade de calor (Q) introduzido por Black, em 1760, e mostrou que: quantidades iguais (massa) de substâncias distintas necessitam de diferentes quantidades de calor para a mesma elevação de temperatura (Δt = t2 – t1). De tal modo, podemos resumir os trabalhos de Black e Wilcke por meio da expressão conhecida como Equação de Black-Wilcke: Q = C. Δt = m.c. Δt , onde C é a capacidade calorífica e c é o hoje conhecido calor específico, inicialmente definido por Black e seu assistente, o químico escocês William Irvine, como afinidade para o calor, faculdade para 6 receber o calor ou apetite para o calor.
  7. 7. FISICA II – Medidas de calor Esses conceitos caloríficos só se tornaram mais precisos por intermédio de várias experiências realizadas pelo matemático, físico e astrônomo francês PierreSimon, Marquês de Laplace e pelo químico francês Antoine-Laurent Lavoisier. Com efeito, em 1780, eles demonstraram não ser constante o calor específico, uma vez que o mesmo variava com a temperatura. 7
  8. 8. FISICA II – Medidas de calor Calorímetro O calorímetro é um aparelho isolado termicamente do meio ambiente um recipiente de paredes finas que é envolvido por outro recipiente fechado de paredes mais grossas e isolantes. O calorímetro evita a entrada ou saída de calor assim como na garrafa térmica, por exemplo Ele usado para determinar o calor específico (c) de cada substância. O calor específico, por sua vez, é a quantidade de calor que se deve fornecer a 1,0 g de determinada substância para que a sua temperatura se eleve em 1,0 ºC. 8
  9. 9. FISICA II – Medidas de calor Por meio do calorímetro é possível medir experimentalmente os valores do calor liberado ou absorvido por determinado material nas reações químicas. A energia liberada aquece determinada quantidade de água, tornando possível a medição da variação da temperatura para, com isso, calcular a quantidade de calor Basicamente, seu funcionamento é o seguinte: uma amostra do alimento é colocada em uma câmara de combustão que contém oxigênio e que fica mergulhada em um frasco de aço contendo água. Lembrando que o calorímetro é revestido por um material isolante, para evitar que ocorram perdas de calor com o meio. 9
  10. 10. FISICA II – Medidas de calor Então, uma descarga elétrica provoca a queima da amostra e um termômetro mede a temperatura inicial da água (cujos valores da massa e do calor específico são conhecidos) e a temperatura final. Com isso, calcula-se a variação da temperatura (∆t) e descobre-se o calor liberado por meio da seguinte fórmula: Em que: Q= calor cedido ou absorvido pela água; m = massa da água; c = calor específico da água, que é igual a 1,0 cal/g . °C ou 4,18 J/g . °C; ∆t = variação da temperatura sofrida pela água, que é dada pela diminuição da temperatura final pela inicial (tf – ti). 10
  11. 11. FISICA II – Medidas de calor Aplicações de calor O calor por nós utilizado é proveniente de diversas fontes, e as principais são: o Sol, a Terra, as reações químicas e a energia nuclear. Na medicina, é usado muito em fisioterapia. Em alguns casos são aplicado em partes do corpo pedras quentes e, também pode ser usado na forma da bolsa de gel, que pode ser esquentada e resfriada, vendida em farmácias para tratamento de dores e lesões musculares. 11
  12. 12. FISICA II – Medidas de calor O calor trás os seguintes benefícios: • Aumenta a velocidade do fluxo sanguíneo. • Favorece a absorção de oxigênio e nutrientes nos tecidos. • Aumenta o metabolismo celular. • Facilita a supuração. • Reduzir dores causadas por espasmos musculares – relaxante muscular. No cotidiano, estamos acostumados é imprescindível viver sem o calor. Pois vejam suas aplicações: 12
  13. 13. FISICA II – Medidas de calor Em casa – no preparo de nossos alimentos, no aquecimento da água, ao secar roupas, etc. Na indústria – utilizado em diversos momentos, como por exemplo: no arado, nas armas de guerra, na construção do papel e do vidro, no polimento de pedras preciosas, enfim, em várias ocasiões. No transporte – é usado na queima de combustíveis para o movimento de motores. Usinas termelétricas e nucleares – responsável por girar as turbinas que movimentam os geradores, para produzir eletricidade. Muito importantes para vários países desenvolvidos que tem seu abastecimento de 13
  14. 14. FISICA II – Medidas de calor energia elétrica com um alto percentual de geração nuclear. Entre eles, a França tem 78%, a Bélgica 57%, o Japão 39%, a Coréia do Sul 39%, a Alemanha 30%, a Suécia 46%, a Suíça 40%. Somente nos Estados Unidos, os 104 reatores em funcionamento, que geram 20% da eletricidade daquele país, produzem mais eletricidade que todo o sistema brasileiro de geração elétrica. Além desses reatores, funcionam mais 284 reatores de pesquisa em 56 países, sem contar um número estimado de 220 reatores de propulsão em navios e submarinos. Usinas nucleares são usinas térmicas que usam o calor 14 produzido na fissão para movimentar vapor de água, que,
  15. 15. FISICA II – Medidas de calor por sua vez, movimenta as turbinas em que se produz a eletricidade. Em um reator de potência do tipo PWR (termo, em inglês, para reator a água pressurizada), como os reatores utilizados no Brasil, o combustível é o urânio enriquecido cerca de 3,5%. Com esses poucos exemplos observamos a importância do calor em nossa vida e no desenvolvimento de nossa sociedade. 15
  16. 16. 16
  17. 17. FISICA II – Medidas de calor Conclusão É comum entre nós a confusão entre calor e temperatura. Tentamos nesse estudo sanar algumas dessas duvidas: podemos definir temperatura como uma grandeza que mede o grau de agitação das moléculas. Já o calor é energia. E não é uma energia qualquer. Quando um corpo transfere energia para outro devido à diferença de temperatura existente entre eles, observa-se o conceito de calor. Portanto essa energia só existe se estiver em movimento. Tal transferência ocorre até que os corpos igualem suas temperaturas, chegando, então, ao equilíbrio térmico. 17
  18. 18. FISICA II – Medidas de calor Referencias bibliográficas http://www.if.ufrgs.br/mpef/mef008/mef008_02/Beatriz/unidades.html http://netopedia.tripod.com/quimic/termoquimica.htm Calor E Temperatura - Mauricio Pietrocola http://www.efeitojoule.com/2009/01/calorias-quantidade-calorcalorias.html http://www.soq.com.br/conteudos/em/termoquimica/ http://www.webquestbrasil.org/criador2/webquest/soporte_tabbed_w.ph p?id_actividad=1206&id_pagina=1 18
  19. 19. FISICA II – Medidas de calor Obrigado Fim! 19

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