O documento discute os conceitos fundamentais de calorimetria, incluindo: 1) James Joule estabeleceu a relação entre calor e energia mecânica através de experimentos com uma roda e pesos; 2) Existem dois tipos de calor - sensível, que causa mudança de temperatura, e latente, que causa mudança de estado físico; 3) A quantidade de calor necessária para alterar a temperatura de um corpo depende de sua massa, calor específico e variação de temperatura.

1. CALORIMETRIA
PROFESSORA : YASMIN ALVES

2. Tipos de energia e transformações

3. 3
CALOR é energia térmica em
trânsito
O “Trabalho” é medida da energia necessária
para promover um movimento ou modificar o
estado físico da matéria. Logo, “trabalho”
mede energia.

4. O EQUIVALENTE MECÂNICO DO CALOR
No princípio do século XIX, um físico inglês, chamado James Prescott Joule,
estabeleceu a relação precisa entre calor e energia mecânica. Joule utilizou uma roda
com paletas ( que estavam dentro de um cilindro com água), conectadas a um
conjunto de polias, com pesos nas suas extremidades.
Quando os pesos caem, as paletas giram. O giro das paletas faz com que a
temperatura da água aumente.
Com essa experiência Joule determinou que o equivalente mecânico do calor é:
1 cal = 4,186 J
1 caloria é a quantidade de energia que se deve fornecer a 1 grama de água para elevar
sua temperatura de 14,5 0C para 15,5 0C.

6. Calor Sensível e Calor Latente
Calor Sensível: dizemos que o calor é sensível
quando o efeito produzido é a mudança de
temperatura.
Calor Latente: dizemos que o calor é latente
quando o efeito produzido é a mudança de estado
físico.

7. Calor e Alteração Física da Matéria

8. Quantificação do Calor Sensível ou Equação Fundamental
da Calorimetria
 .c.mQ
-A quantidade de calor recebida ou cedida por um
corpo é diretamente proporcional à sua massa e à
variação de temperatura sofrida.
A constante “c” é denominada de calor específico, que
representa a quantidade de calor em “cal, joule” para
elevar a temperatura de um 1 grama de uma substância
1oC, e uma de suas unidades é cal/g.oC.

9. Calor Específico

10. Moléculas da água apresentam ligações fortes uma com as outras. Os metais
apresentam ligações mais fracas. É necessário mais energia para quebrar as
ligações entre as moléculas da água.
Por que a água tem calor específico maior que os metais?
ÁGUA
METAL

11. 1 kg água 2 kg água
A capacidade térmica (C) de um corpo mede a quantidade de calor que deve ser
fornecida ou retirada do corpo para causar uma certa variação de temperatura:
Unidade: cal/0C
CAPACIDADE TÉRMICA

12. É a quantidade de calor que um corpo deve trocar para
variar sua temperatura de 1oC.


Q
C c.mC ou Cal/oC
CAPACIDADE TÉRMICA

13. 1 kg
água
2 kg
água
Quanto maior a capacidade térmica de um corpo, mais calor é necessário fornecer
ou retirar do corpo para aumentar ou diminuir sua temperatura.
CAPACIDADE TÉRMICA -
SENSÌVEL

14. Exemplo 1:
Um corpo com uma massa de 400g foi fabricado com uma
substância de calor específico igual a c=0,5 cal/g.oC.
Determine:
- O calor necessário para variar a temperatura do corpo
entre 10oC e 50oC.
)1050(.5,0.400Q 
 .c.mQ
.cal000.840.5,0.400Q 

15. Quantificação do Calor Latente
L.mQ 
Calor Latente (L) de uma mudança de fase é
numericamente a quantidade de calor que a substância
recebe ou cede , por unidade de massa, durante a
transformação, mantendo-se a temperatura constante.
Em alguns casos, anote aí a POT=Q/DT

16. Temos inicialmente 200g de gelo a -10oC. Determine a
quantidade de calor necessário que essa massa deve
receber para se transformar em 200g de água líquida a
20oC e trace a curva de aquecimento do processo.
(Calor específico do gelo =0,5 cal/g.oC; Calor específico da água =1,0 cal/g.oC;
calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g).
 .c.mL.m.c.mQ águagelo
20.1.20080.20010.5,0.200Q 
cal000.21000.4000.16000.1Q 

17. Curva de Aquecimento e Resfriamento