CALOR ETEMPERATURA TEMPERATURA Grandeza física escalar que mede o grau de agitação molecular de um corpo. T �EC CALOR é energia térmica em trânsito entre corpos de diferentes temperaturas. forma de transferência de energia entre os corpos de maior para os de menor temperatura. TEMPERATURA E CALOR A Calor B TA > TB A Calor B TA = TB Equilíbrio Térmico . CALOR Considere dois corpos A e B em diferentes temperaturas TA e TB. para para o corpo de menor temperatura (corpo B). A transferência da energia térmica cessa no momento em que os dois corpos atingirem a mesma temperatura: o EQUILÍBRIO TÉRMICO. no caso acima A. Cada corpo possui energia térmica e essa energia é transferida do corpo de maior temperatura. . tais que a temperatura do corpo A seja maior que a temperatura do corpo B. CALOR TIPOS DE TRANSMISSÃO . isopor. . Exemplos de isolantes térmicos: água. borracha. etc.1. madeira. sem transporte de matéria. gelo. Condução térmica É a propagação de calor em que a energia térmica passa de partícula para partícula. ar. Ocorre principalmente nos metais (condutores térmicos). serragem. lã. vidro. assim sua temperatura interna. embora feitos de gelo. impedem a condução de calor para o meio externo. Condução térmica Aplicações de isolantes térmicos: Exemplo1: Os iglus. .1. Elevando. 1. Condução térmica Exemplo2: As roupas de frio são um exemplo de isolante térmico. . Os pelos dos animais e a serragem também são bons isolantes térmicos porque retêm ar. o ar que fica retido entre suas fibras dificulta a condução de calor. 2. A água quente na parte inferior. sobe. chamado de corrente de convecção. Ocorre somente nos líquidos e gases. Esse movimento de água quente e fria água fria. enquanto a água Fria na parte superior. faz com que a água se aqueça como um todo. . menos densa. desce. Exemplo1: Água no fogo. mais densa. Convecção térmica É a propagação de calor com transporte de matéria. Para facilitar o resfriamento de uma sala. Convecção térmica Exemplo2: Ar condicionado. Assim. sobe (corrente de convecção). desde. . o condicionador de ar deve ser colocado na parte superior da mesma. o ar frio lançado. mais denso.2. enquanto o ar quente na parte inferior. menos denso. menos denso. enquanto o ar quente na parte inferior. mais denso. o congelador deve ser colocado na parte superior da mesma. Assim. . o ar frio próximo ao congelador. sobe (corrente de convecção).2. Para facilitar o resfriamento da geladeira. Convecção térmica Exemplo3: Geladeira. desce. o ar junto à água. À noite. sobe e é substituído pelo ar frio que estava sobre a areia. a brisa terrestre. por ser menos denso.2. o ar junto à areia se aquece e. . sobe e é substituído pelo ar frio que estava sobre a água. a brisa marítima. Assim. agora mais aquecido. Assim. forma-se a brisa que sobra do mar para a terra. forma-se a brisa que sopra da terra para o mar. Convecção térmica Exemplo5: Brisa litorânea: De dia. . principalmente os raios infravermelhos (chamados de ondas de calor). Irradiação térmica É a propagação de calor através de ondas eletromagnéticas. Ocorre inclusive no vácuo.3. A ampola tem parede dupla de vidro com vácuo entre elas (o vácuo evita a condução e a convecção).GARRAFA TÉRMICA: A garrafa térmica tem por finalidade evitar as propagações de calor. . Ela é constituída por uma ampola de vidro com faces espelhadas (as faces espelhadas evitam a irradiação). uma camada de plástico protege a ampola. Externamente. Q S = m.DT . para exclusivamente variar sua temperatura.c. CALOR SENSÍVEL Quantidade de energia térmica recebida ou cedida por um corpo. Característica da substância . c DT CALOR ESPECíFICO Indica a energia necessária para uma unidade de massa variar sua temperatura em uma unidade.c. CALOR SENSÍVEL Quantidade de energia térmica recebida ou cedida por um corpo. para exclusivamente variar sua temperatura. Q S = m. c.CALOR ESPECÍFICO Q S = m.DT cH2O = 1cal/g C o Temperatura 1 cal aumenta 1°C 1g H2O . 219 chumbo 0.033 prata 0.480 .031 cobre 0.580 alumínio 0.000 álcool 0.oC) água 1.200 vapor d'água 0.110 gelo 0.056 vidro 0.093 ferro 0.550 mercúrio 0.TABELA ALGUNS VALORES DE CALOR ESPECÍFICO Substância Calor Específico (cal/g. ao receber toda energia térmica liberada por 1000g de água que diminuem a sua temperatura de 1oC. 0 C (d) 0.DT m=1000g (a) 0.1 (e) 0. Qagua = 1000 cal . (c) 0. c = 1 cal/g Qagua = 1000 . O calor específico do bloco em cal/goC é:Agua Q S = m. ΔT = 10C 1.15.c. sofre um acréscimo de temperatura de 10oC.EXERCÍCIO Um bloco de massa 2.1.2.01. (b) 0.0kg. Considere o calor específico da água igual a 1cal/goC.05. EXERCÍCIO Um bloco de massa 2. c = 1000/2000 . Considere o calor específico da água igual a 1cal/goC.0kg.05.c. 10 c = 0. c .15. (d) 0. 2000g Qbloco = 2000 .10 (e) 0.1. c = x cal/g 0C (c) 0. sofre um acréscimo de temperatura de 10oC.D T M=2Kg = (a) 0.c . O calor específico do bloco em cal/goC é: Bloco Q S = m. ΔT = 100C 1000 = 2000 .1 cal/g0C .2. ao receber toda energia térmica liberada por 1000g de água que diminuem a sua temperatura de 1oC.01. 10 (b) 0. verificaremos que ele funde. CALOR LATENTE Ao aquecer um bloco de gelo a 0 ºC. . isto é. se transforma em líquido. mas sua temperatura não se modifica. LL . Q S = m.CALOR LATENTE Quantidade de energia térmica recebida ou cedida por um corpo. para exclusivamente mudar de estado físico. EQUAÇÃO FUNDAMENTAL DA CALORIMETRIA Q = m . c . Dt Q C = m· c C= Dt . CAPACIDADE TÉRMICA Suponhamos que ao fornecer certa quantidade de calor Q a um corpo de massa m. Definimos Capacidade Térmica C de um corpo como sendo a quantidade de calor necessária por unidade de variação da temperatura do corpo: Q C= Dt . sua temperatura varie Dt. apesar de serem da mesma substância. Portanto cada substância possui o seu calor específico.MUITO IMPORTANTE! A capacidade térmica é uma característica do corpo e não da substância. . diferentes blocos de alumínio têm diferentes capacidades térmicas. Portanto. Calor específico é uma característica da substância e não do corpo. Dt Q C= Dt C = 0. 7 / (90 . Qual a capacidade térmica de um corpo que recebe 0.7kcal de calor para elevar sua temperatura de 20oC para 90oC ? Q = m .20) C = 0. c .EXERCÍCIOS 1.1 Kcal/0 C . 04Kcal / Kg°C c= 0.ccapacidade térmica desse corpo ? C = 10 ´ 0. c .3. Dt c= Q / mDT (a) Qual o calor específico desse corpo ? c= 20 /10(100 . 4cal / °C . 04 C = 0. e sua temperatura passou de 50oC para 100oC. 04cal / g°C C=m (a) Qual a. Um corpo de massa igual a 10kg recebeu 20kcal.50) c= 0.Q = m . PRINCÍPIO FUNDAMENTAL SQ recebida + SQ cedida = 0 Q recebida = Q cedida . .. até que se estabeleça o equilíbrio térmico. no interior de um recipiente isolado termicamente. trocam calor. os de maior temperatura cedem calor aos de menor temperatura. E de acordo com o princípio de conservação temos: Q1 + Q2 + Q3 + . + Qn = 0 .TROCAS DE CALOR Se vários corpos. sabe-se que a água e o calorímetro inicialmente estavam em equilíbrio térmico à temperatura de 20 oC.11´ (Tf -100) 200Tf .EXERCÍCIO Em um calorímetro ideal.1Tf .20) +10 ´ 0.4000 +1. é colocado um pedaço de ferro de massa 10g à temperatura de 100oC.1Tf -110 = 0 201. A que temperatura o sistema atingirá o estado de equilíbrio térmico? Qagua+ Qferro= 0 200 ´1´ (Tf .1Tf = 4110 Tf = 20. 4°C .4110 = 0 201. onde existe 200g de água.