estudo do calor através da determinação de um modelo matemático

Fenômenos Térmicos – ICT 24
Bacharelado Interdisciplinar em Ciência e
Tecnologia
Campus Poços de Caldas
Prédio C- Sala Multiusuário IV

ESTUDO DO CALOR ATRAVÉS DA DETERMINAÇÃO DE UM
MODELO MATEMÁTICO

Camila de Campos Souza
Caroline Gaglieri
Dimas José Neto
Patrícia Lameu

Poços de Caldas
2012

1. Resumo
Este experimento teve como finalidade a determinação do calor específico da água através da dedução de um modelo matemático que pudesse evidenciar a relação estabelecida entre o calor fornecido por um resistor e a variação de temperatura para os diferentes volumes de água adotados. Para tal feito utilizou-se de um recipiente adiabático (calorímetro) associado a um resistor, cujas voltagem e corrente foram mantidas fixas para que o calor fornecido à água presente dentro do calorímetro fosse constante. Vale ressaltar também que se tratou de um sistema isocórico para cada massa de água adotada.

2. Introdução
Em um sistema termodinâmico, onde se encontram dois corpos com diferentes temperaturas, a quantidade de calor cedido pelo corpo de maior temperatura será igual à quantidade de calor recebido pelo corpo de menor temperatura, até que se atinja o equilíbrio térmico. Assim, pela lei da conservação de energia temos [1]:

Qcedido= Qrecebido

(1)

Dessa forma entende-se calor como o trânsito da energia entre os corpos com temperaturas diferentes [2].
Tomando como base as trocas de calor, é entendida como capacidade térmica
(C) a constante de proporcionalidade entre a temperatura e a quantidade de calor recebido ou cedido, cuja unidade é cal/ K ou J/ K; e calor específico (c), dado em cal/gK ou J/kgK, a capacidade térmica por unidade de massa [2].
Para o experimento, utilizou-se um calorímetro que constitui um recipiente adiabático fazendo com que toda a energia térmica seja transferida de um corpo para o outro [1].

3. Modelo Experimental
Para a elaboração do modelo experimental, considerou-se o Sistema I
(calorímetro,