Calorimetria
Calculando a energia térmica
Como varia a temperatura de um objeto que recebe calor?
Para controlar o aquecimento e resfriar objetos, máquinas ou ambientes, levamos em conta o calor específico.
Do que mais depende o aquecimento e o resfriamento?
A energia térmica necessária para variar a temperatura de sólidos, de líquidos... pode ser calculada.
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Calculando a energia térmica
A capacidade térmica
O calor específico de uma substância nos informa quantas calorias de energia necessitamos para elevar em 1oC a temperatura de 1 grama dessa substância. Portanto, para quantificar a energia térmica consumida ao se aquecer ou resfriar um objeto, além do seu calor específico, temos de levar em conta a sua massa.
Consumimos maior quantidade de calor para levar à fervura a água destinada ao preparo do macarrão para dez convidados do que para duas pessoas. Se para a mesma chama do fogão gastamos mais tempo para ferver uma massa de água maior, significa que precisamos fornecer maior quantidade de calor para ferver essa quantidade de água. Também para resfriar muitos refrigerantes precisamos de mais gelo do que para poucas garrafas.
- Q é a quantidade de calor fornecida ou cedida medida em calorias (cal)
- m é a massa da substância medida em grama (g)
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- ∆t é a variação de temperatura medida em grau Celsius (oC)
- c é o calor específico da substância medido cal em g 0C
Se não houver perda para o exterior (ou se ela for desprezível), consideramos o sistema isolado. Neste caso, a quantidade de calor cedida por um dos objetos é igual à recebida pelo outro. Matematicamente podemos expressar a relação entre a quantidades de calor como:
Qcedido + Qrecebido = 0
Os motores de combustão dos carros necessitam de um sistema de refrigeração. Para que a refrigeração a ar ou a água tenham a mesma eficiência, as duas substâncias têm de retirar a mesma quantidade de calor do motor.
Exercícios:
13.1-