Relatorio capacidade t rmica da agua
Calor específico e capacidade térmica
Trabalho apresentado como requisito parcial para aprovação na disciplina de Física experimental II do
Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas
Gerais.
Professor: Marcelo Guimarães
Luiza
Belo Horizonte
1. Objetivos da experiência
Neste experimento pretendemos determinar o valor do calor específico da água, bem como avaliar a influência da capacidade térmica do calorímetro na precisão desse valor.
2. Introdução
A capacidade térmica é definida como sendo uma constante de proporcionalidade entre a quantidade de calor (Q) recebido ou cedido e a variação de temperatura (
)
de um objeto. (HALLIDAY, 2011)
Já o calor específico é a quantidade de calor requerida para alterar a temperatura de uma unidade de massa da substância em um grau. (Hewit, 2011)
As unidades no Sistema Internacional (SI) para capacidade térmica e calor específico são J/K e J/ (kg. K), respectivamente.
Para que possamos determinar experimentalmente o calor específico da água, tomaremos como base a conversão de energia elétrica em calor (Efeito Joule) durante o aquecimento de um ebulidor.
Essa conversão pode ser assim expressa:
(1)
Em que:
: tensão aplicada aos terminais do ebulidor valor da resistência
: variação do tempo
A quantidade de calor que é absorvida pelo sistema é dada por:
(2)
Sendo:
: capacidade térmica do sistema
: variação da temperatura
Quando ocorre troca de calor entre dois corpos isolados do ambiente, o calor perdido por um dos corpos deve ser igual ao valor ganho pelo outro corpo. O calor é uma energia em trânsito, portanto esse princípio nada mais é do que uma consequência do princípio da conservação de energia. (YOUNG, 2008)
A quantidade de calor absorvida ou cedida por um corpo,quando esse não está em mudança de fase, pode também ser dada pela equação 3:
(3)
Dessa forma,
Essa igualdade mostra que, pelo princípio de conservação de energia, o calor cedido pelo corpo de maior temperatura