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Calorimetria ( Princípio fundamental da calorimétrica)

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

GrandezaUnidade no SIUnidades 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℃


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