Calorimetria

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Em termodinâmica, Calorimetria é a parte da ciência física que estuda as trocas de energia entre corpos ou sistemas quando essas trocas se dão na forma de calor.[1] Calor significa uma transferência de energia térmica de um sistema para outro, ou seja: podemos dizer que um corpo recebe calor, mas não que ele possui calor. A Calorimetria é uma ramificação da termologia.

Termologia[editar | editar código-fonte]

Calor - Energia térmica que flui de um corpo para outro em virtude da diferença de temperatura entre eles. Pode ser adicionado ou removido de uma substância. É medido em calorias ou joules S.I.

Capacidade térmica (C) - É a capacidade de um corpo de mudar sua temperatura ao receber ou liberar calor. Ela é dada como a razão entre a quantidade de calor e a variação de temperatura.[1]  C=\frac{Q}{\Delta\theta}

  • C: capacidade térmica do corpo.
  • Q: quantidade de calor trocada pelo corpo.
  • \Delta\theta: variação de temperatura do corpo.

A unidade de capacidade térmica no S.I. é o J/K (joule por kelvin).

Calor específico (c): É a capacidade específica de uma substância de mudar sua temperatura ao receber ou liberar calor para cada massa unitária que esta vier a se incluir. Isto quer dizer que a Capacidade Térmica de um corpo é dada pelo Calor Específico da substância que o compõe e sua massa.

A unidade usual para determinar o calor específico é

cal/g^0C e no S.I. é o J/K.kg

 c=\frac{C}{m}

  • c: calor específico de um dado material.
  • C: capacidade térmica da amostra deste material.
  • M: massa da amostra deste material.

Uma caloria (1 cal): é a quantidade de calor necessária para aquecer, sob pressão normal, 1,0 g de água de 14,5°C a 15,5°C.

Função Fundamental da Calorimetria (Quantidade de Calor Sensível)

Ocorre mudança de temperatura nas substâncias.

Q=m\cdot c \cdot\Delta\theta

  • Q>0 (o corpo recebe calor)\rightarrow\Delta\theta >0 (o corpo se aquece).
  • Q<0 (o corpo cede calor)\rightarrow\Delta\theta <0(o corpo se esfria).

Quantidade de Calor Latente

Ocorre mudança de estado físico nas substâncias.

Q=m \cdot L

Propriedades envolvidas nas trocas de Calor (Princípios da Calorimetria)[editar | editar código-fonte]

  1. Princípios de transformações inversas: a quantidade de calor que um corpo recebe é igual, em módulo, à quantidade de calor que um corpo cede ao voltar, pelo mesmo processo, à situação inicial.
  2. Princípio do Equilíbrio Térmico: quando vários corpos inicialmente a temperaturas diferentes trocam calor entre si, e só entre si, observamos que alguns perdem enquanto outros recebem calor, de tal maneira que decorrido um certo tempo, todos estacionam numa mesma temperatura, chamada temperatura de equilíbrio térmico.
  3. Princípio da Igualdade das Trocas de Calor: quando vários corpos trocam calor apenas entre si, a soma das quantidades de calor que alguns cedem é igual, em módulo, à soma das quantidades de calor que os restantes recebem.

Q_1 + Q_2 +...+ Q_n=0

Unidades (usual - S.I)[editar | editar código-fonte]

C= capacidade térmica (cal/°C ou J/K)

Q= quantidade de calor (cal ou J)

∆T ou ∆Θ= variação de temperatura (ºC ou K)

c= calor específico (cal/g°C ou J/kg K)

M= massa (g ou Kg)

T= temperatura (°C ou K)

Ver também[editar | editar código-fonte]

Referências

  1. a b Kleber Cavalcante. Calorimetria I (em português). R7. Brasil Escola. Página visitada em 11 de novembro de 2013.
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