Calorimetria
Para um estudo eficaz da colorimetria convêm antes conhecemos as formas de transmissão de calor.
As formas de transmissão de calor são ;
– Condução
– Convecção
– Irradiação
Condução
A condução é a transmissão de calor sem que as moléculas sejam deslocadas.
Exemplo;
Aquecimento de uma panela.
Convecção
A Convecção é o processo de transmissão de calor por meio das camadas aquecidas este tipo de transmissão de calor verifica-se nos líquidos ou gases
Radiação
A radiação é um processo de transmissão de calor entre dois corpos sem que aja um meio material para se propagar.
Exemplo;
A terra e o sol (a terra recebe o calor emitido pelo sol sem nenhum meio material).
Unidades e grandezas e unidades usadas na calorimétrica
| Grandeza | Unidade no SI | Unidades usuais |
| Calor (Q) | Joules (J) | Calorias (cal) |
| Capacidade termica (K) | Joules por Kelvin (J/K) | Calorias por grãos Celsius (cal/℃) |
| Calor específico (c) | Joules por quilogramas Kelvin (J/kg•K) | Calorias por gramas grãos Celsius (cal/g℃) |
| Temperatura (T) | Kelvin (K) | Grãos Celsius (℃) |
| Potência termica (P) | Joules por segundo (J/s) | Calorias por segundos (cal/s) |
Calor específico (c)
Calor específico é a qualidade de calor (Q) que se deve fornecer para um quilograma (kg) para que eleve suma temperatura a um Kelvin (K)
Capacidade termica
Representa a energia em forma de calor absorvida ou cedida a cada variação de temperatura.
Calor
Calor é a energia transferida entre dois corpos com diferentes temperaturas
Q=K•ΔT
Como a capacidade termica é o produto da massa pelo calo especifico (K=c•m) temos ;
Q=c•m•ΔT
Conversão de calorias para Joules
Para converter calorias para Joules vãos ter em conta que uma calorias são 4,18 Joules
1cal=4,18J
Exercícios de aplicação
1.Quando se fornecem 200 cal a um corpo de calor específico c = 0,5 cal/gºC e massa desconhecida, sua temperatura se eleva de 30ºC a 70ºC. Qual é, em gramas, o valor da massa?
Dados
Q=200cal
C=0,5 cal/gºC
T1=30ºC
T2=70ºC
Resolução
Q=c•m•ΔT
Potência térmica
A potência térmica representa a velocidade com que o calor (Q) é cedido ou absorvido a cada unidade de tempo (Δt) potência térmica
Exercício de aplicação
1.Uma fonte calorífica fornece calor continuamente, à razão de 180 cal/s, a uma determinada massa de água. Se a temperatura da água aumenta de 10ºC para 25ºC em 2 minutos, qual é, em gramas, a massa aquecida ?
Dados
P=180cal/s
T1=10 ºC
T2=25 ºC
T=2min=120s
m=?
c=1cal/g ºC
Q=c•m•ΔT e Q=Pt
c•m•ΔT= Pt
Temperatura
A temperatura mede o grão de agitação das partículas
Conversões
Conversão de Kelvin para grãos Celsius
Para converter a temperatura de Kelvin para grãos Celsius basta na temperatura em grãos Celsius adicionar 273 a temperatura fica convertida para Kelvin.
Tk=273+ Tc
Conversão de grãos Fahrenheit para grãos Celsius
Para converter a temperatura de grãos Fahrenheit para grãos Celsius vamos recorrer a fórmula;
Princípio fundamental da calorimétrica.
Durante uma troca de calor entre dois ou mais corpos a quantidade de calor que se sede é igual a quantidade de calor que se absorve.
Qc=Qa
Exercícios de aplicação
1. Mistura 20g de agua a uma temperatura de 60 ºC com outros 5g de agua uma temperatura de 85ºC, determine a temperatura final ?
Ta=60 ºC
ma=20g
Tb=85 ºC
mb=5g
Tf=?
c=1cal/g ºC
R; A temperatura de equilíbrio final é de 65℃
2. No recipiente 30g de agua a uma temperatura de 20 ºC é inserido um pedaço de fero de 7g a uma temperatura de 75ºC, determine a temperatura de equilíbrio ?
Dados
Tagua=20 ºC
Magua=30g
Tferro=75 ºC
Mferro=7g
Tf=?
c=1cal/g ºC
R; A temperatura de equilíbrio é de 21,42℃