O documento discute conceitos fundamentais de calorimetria, incluindo: 1) Calor é energia térmica em trânsito entre corpos ou partes de um corpo devido à diferença de temperatura. 2) Existem calor sensível, que causa variação de temperatura, e calor latente, que causa mudança de fase sem alterar a temperatura. 3) A capacidade térmica de um corpo é definida como a razão entre o calor fornecido e a variação de temperatura resultante.

1. CALORIMETRIA

2. Calor – Energia Térmica em Transito
Calor é a energia térmica em trânsito de um
corpo para outro ou de uma parte de um corpo
para outra parte desse corpo, trânsito este
provocado por uma diferença de temperaturas.
2
1 cal = 4,1868 J
1 kcal = 1.000 cal

3. Calor Sensível e Calor Latente
• O calor pode ser classificado de acordo com os efeitos produzidos:
• Calor Sensível: Quando produz variação da temperatura;
• Calor Latente: Quando produz mudança de fase;
Em uma substância pura e cristalina, enquanto ocorre a mudança de fase,
não há variação da temperatura.
3

4. Quantidade de Calor Sensível. Equação
Fundamental da Calorimetria
• Capacidade Térmica de um corpo
É definida como a razão entre o calor sensível QS fornecida ao corpo
e a variação de temperatura obtida Dq.
unidade prática: cal/oC
4
q
D
 S
Q
C (SI)
K
J
)
(
unid
)
Q
(
unid
)
C
(
unid S

q
D


5. Calor Específico de uma Substância
• Calor específico de uma substância
• O calor específico de uma substância mostra o valor do calor a ser
recebido ou doado por uma unidade de massa da mesma a fim de
ser obter a variação de uma unidade de temperatura.
• Unidade usual: cal/goC
5
m
C
c 
(SI)
)
K
.
kg
/(
J
)
c
(
unid
kg
K
/
J
)
c
(
unid
)
m
(
unid
)
C
(
unid
)
c
(
unid 





6. Tabela de valores de Calores
Específicos
6
Calor Específico
Substância cal/g.oC J/kg.K
Sólidos
Elementares
Chumbo 0,0305 128
Tungstênio 0,0321 134
Prata 0,0564 236
Cobre 0,0923 386
Alumínio 0,2150 900
Outros
Sólidos
Bronze (*) 0,092 380
Granito 0,190 790
Vidro 0,200 840
Gelo (-10o
C) 0,530 2220
Calor Específico
Substância cal/g.oC J/kg.K
Líquidos
Mercúrio 0,033 140
Álcool etílico 0,580 2430
Água do mar 0,930 3900
Água 1,000 4190
Fonte:
HALLIDAY, David et al. Fundamentos
da Física – Gravitação, Ondas e
Termodinâmica – Vol. 2. 7ª ed. Rio de
Janeiro: LTC Editora, 2005.
(*) Liga cuja base são o cobre e o
estanho, podendo conter outros
elementos: zinco, alumínio,
antimônio, níquel, fósforo e chumbo.

7. Equação Fundamental da Calorimetria
• Quantidade de calor sensível
• Convenção de sinais:
QS>0  calor recebido  aumento de temperatura
QS<0  calor cedido  diminuição de temperatura
7
q
D


q
D


q
D


 .
c
.
m
Q
.
m
Q
c
m
Q
c
m
C
c S
S
S
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
c
m
QS














q
D




8. Diagrama q x QS
• A temperatura qf é uma função da quantidade de calor sensível QS
trocada.
• Logo, o diagrama q x QS é uma reta inclinada.
8

q

q


q

q


q
D
 i
f
S
i
f
S
S .
c
.
m
.
c
.
m
Q
)
.(
c
.
m
Q
.
c
.
m
Q
  

q


q

q


q

q


q
b
i
x
S
a
y
f
i
S
f
i
S
f Q
.
)
c
.
m
1
(
c
.
m
Q
c
.
m
.
c
.
m
Q



b
x
.
a
y 


9. Calorímetro
• Calorímetro: Equipamento termicamente isolado do meio externo
em que são colocados os corpos que trocam calor.
9

10. Princípio das Trocas de Calor
• Se dois ou mais corpos, isolados no meio externo, trocam calor entre
si, a soma algébrica das quantidades de calor trocadas pelos corpos,
até o estabelecimento do equilíbrio térmico, é nula.
10
0
Q
Q B
A 
 0
Q 


11. Método para resolução de exercícios
• 1º Passo: Determinar quantos calores estão envolvidos no processo.
Sugestão: Utilizar um diagrama Q x q ou uma tabela;
• 2º Passo: Utilizar o Princípio das Trocas de Calor:
Q = 0
11

12. Equivalente em água de um
calorímetro
O equivalente em água de um calorímetro é a massa de água que
apresenta a mesma capacidade térmica do calorímetro.
Por exemplo, a redação do exercício anterior diz:
“Num calorímetro cuja capacidade térmica é 5,0 cal/oC, ...”
Uma vez que o calor específico da água é 1,0 cal/goC, esse trecho
poderia ser substituído por:
“Num calorímetro cujo equivalente em água é 5,0 g, ...”
12

13. Instituto Educacional Imaculada 13