O documento descreve a evolução histórica da medição de calor, desde a distinção inicial entre quente e frio até a invenção do termômetro e o desenvolvimento do conceito de calor específico. Relata experiências pioneiras de cientistas como Black, Wilcke e Laplace que ajudaram a definir a diferença entre temperatura e quantidade de calor.

1. MEDIDAS DE CALOR
E SUAS APLICAÇÕES.
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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.
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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.
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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
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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.
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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
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receber o calor ou apetite para o calor.

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.
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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.
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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.
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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).
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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.
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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:
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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
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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
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produzido na fissão para movimentar vapor de água, que,

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.
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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.
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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
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Obrigado
Fim!
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