Al.1.3 - capacidade térmica mássica

Escola Secundária de Severim de Faria Física e Química A 2010/11

Aquecimento/Arrefecimento de Sistemas
Plano de Aula 14 De Abril 2011

Sumário: Actividade Laboratorial 1.4: Balanço energético de um sistema termodinâmico. A aula iniciar-se-á com a apresentação da actividade laboratorial 1.4. Antes desta se iniciar e, para relembrar os alunos dos conceitos aprendidos resolver as questões prélaboratoriais que constam do manual (pag. 99) Resolução das Questões pré-laboratoriais: 1. a) A temperatura não aumenta porque a energia transferida para a água é utilizada para quebrar ligações intermoleculares e não para aumentar a agitação molecular. b) A energia interna aumenta, apesar de não aumentar a temperatura. 2. Variação da entalpia de fusão do gelo. 3. Q = m × ΔHfus Q=0,1×3,33×105 Q = 3,34×104 J.

4. a) Q = m c Δθ Q=0,1×2100×(0-(-10)) Q= 2,1×103 J. b) Q = m ΔHfus Q=0,1×3,34×105 Q= 3,34×104 J. c) Q= m c Δθ + m ΔHfus Q = 2,1×103+3,34×104 Q = 3,55×104 J

d) O gelo transferiria para as vizinhanças a mesma energia, ou seja, 3,55×104 J. 5. a) Q = m c Δθ Q=0,150×2100×(0-(-20))= 6300 J. b) Q = m ΔHfus Q=0,150×334000 Q= 50100 J.

c) Q = m c Δθ Q=0,150×4200×(100-0) Q= 63000 J. d) Q = mΔHvap Q=0,150×2,26×106 Q=339000 J. e) Q1 = 6300 J, Q2 =6300+50100 = 56400 J , Q3 = 6300+50100+63000 = 119400 J, Q4 = 119400+339000 = 458400 J. 6. Supondo que não há perdas de energia, o sistema é isolado: Q1 + Q2 + Q3 = 0, sendo Q1 + Q2 a energia recebida pelo gelo e Q3 a energia cedida pela água; por isso, 1 Núcleo de Estágio de Física e Química 1 Filipa Batalha

Escola Secundária de Severim de Faria Física e Química A 2008/09
Q1 + Q2 + Q3 = mΔH+mcΔθ + mcΔθ = 0,010×3,34×105 + 0,010×4200 (θf – 0) + 0,250×4200(θf – 20) = 0, donde T = 16,2 °C.

Pretende-se que os alunos apresentem propostas sobre como fazer o balanço energético do sistema (gelo + água líquida + calorímetro). Execução da actividade laboratorial. Realizar, em conjunto com os alunos, os cálculos da energia fornecida ao