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1 – OBJETIVO O objetivo desta aula é estudar os processos de transferência de calor entre dois corpos, na situação em que nenhum deles sofre transição de fase e na situação em que um deles sofre uma transição de fase completa. A partir dos dados experimentais obteremos os calores específicos de alguns metais e o calor latente de fusão da água.
2 - INTRODUÇÃO Quando se vive em um país tropical como o Brasil, as pessoas freqüentam as praias durante o verão e têm a necessidade de se hidratar constantemente. Entretanto, o desejo de consumir uma bebida gelada pode ser frustrado nesta situação, devido à transferência de calor entre os corpos. Quase todos nós já vivemos a experiência de colocar uma bebida em um copo, em um dia de calor e rapidamente verificamos que a bebida esquenta. Por outro lado, nem todos têm uma idéia muito precisa do que ocorre. O líquido gelado é um corpo com uma certa massa e que, de alguma maneira, foi colocado a uma temperatura mais baixa do que a do ambiente. Ao colocar este líquido em um copo e expô-lo ao contato com o ar a uma temperatura mais alta, haverá um fluxo de calor do ar e também do copo, para o líquido. O líquido receberá calor enquanto houver uma diferença entre a temperatura do ar e do copo e a temperatura do líquido. Quando as temperaturas ficam iguais, dizemos que o sistema alcançou o equilíbrio térmico. Podemos descrever as trocas de calor entre os corpos de maneira quantitativa. Quando a temperatura de um corpo varia, indo de uma temperatura inicial Ti até uma temperatura final Tf
, isto significa que ele perdeu ou ganhou uma certa quantidade de calor Q . Em muitas situações, a relação entre a quantidade de calor e a variação de temperatura é linear. Assim podemos escrever: (1) onde a constante de proporcionalidade C é chamada de capacidade térmica do material. A capacidade térmica de um corpo depende do material de que ele é feito e de sua massa. Supondo que a relação