Resumo de fisica: Calorimetria

1. Definições:

a) Calorimetria:

Parte da Física que estuda quantitativamente as trocas de calor entre os corpos.

b) Quantidade de Calor (Q):

Grandeza física que mede a quantidade de energia térmica envolvida em trocas de calor.

No SI (Sistema Internacional de Unidades), a unidade de medida da quantidade de calor é o J (joule), porém é muito comum utilizarmos a unidade usual cal (caloria).

2. Capacidade térmica (C):

Grandeza física que mede a relação entre a quantidade de calor fornecido a um corpo pela variação de temperatura causado a esse corpo.

Essa grandeza está associada às características de um corpo (ou seja, objeto formado por diversas substâncias).

$C=\frac{Q}{\Delta T}$

Onde:

Q = quantidade de calor

ΔT = variação da temperatura (pode ser em °C ou em K)

3. Calor específico (c):

Propriedade de uma substância que relaciona a capacidade de tal substância variar a temperatura quando recebe ou cede quantidade de calor.

$c=\frac{C}{m}$

Onde:

m = massa de substância

C = capacidade térmica

4. Tipos de Quantidade de Calor:

a) Quantidade de calor sensível:

É a quantidade de calor relacionada à alteração da temperatura, ou seja, toda vez que uma substância varia a temperatura sem mudar de estado físico, diz-se que ela recebeu ou cedeu uma quantidade de calor sensível.

$Q=m\cdot c\cdot \Delta T$

Onde:

m = massa da substância que está variando a temperatura

b) Quantidade de calor latente:

É a quantidade de calor relacionada à mudança de estado físico de uma substância.

$Q=m\cdot L$

Onde:

m = massa da substância que está mudando de estado físico

L = coeficiente de calor latente de uma substância em uma mudança de estado físico

Observação: o L depende da substância, mas também depende da mudança de estado físico em questão. Por exemplo, a água possui dois valores de L, um para a fusão e outro para a ebulição.

c) Quantidade de calor de um corpo com capacidade térmica:

Quando em um sistema tem um determinado corpo que é formado por várias substâncias, faz-se necessário obter a quantidade de calor trocada com tal corpo utilizando a seguinte equação:

$Q=C\cdot \Delta T$

Onde:

C = capacidade térmica do corpo

ΔT = variação da temperatura (pode ser em °C ou em K)

5. Equilíbrio térmico:

Em sistemas isolados (ou seja, que não trocam calores com meios externos), tem-se que a soma de todos os calores cedidos pela fonte quente com todos os calores recebidos pela fonte fria deve ser igual a zero

$\sum Q_{CEDIDO}+\sum Q_{RECEBIDO}=0$