Calores Específicos

Para estudar o fenômeno de aquecimento ou esfriamento de corpos que trocam energia térmica entre si (trocam calor), pode se construir um aparelho que, idealmente, é incapaz de alterar sua temperatura, em seu interior toda transformação é adiabática. Isto é possível, dentro de certos limites de precisão, utilizando paredes internas refletoras e câmaras de vácuo que isolam o interior do exterior, constituindo uma "garrafa térmica", isto é, um vaso de Dewar. O porque dessa concepção de vaso termicamente isolado ficará clara no que segue.O calorímetro mais simples é um vaso termicamente isolado, contendo uma certa quantidade de água, com agitador e termômetro. Pelo aumento de temperatura da água, calcula-se o calor liberado por um corpo imerso no vaso. A previsão teórica e o cálculo dessa quantidade de calor, pressupõem o conhecimento das massas envolvidas, de seu estado físico antes e depois do contato, bem como da capacidade que os corpos têm de absorver maior ou menor quantidade de calor. Essa capacidade é medida pela capacidade térmica dos corpos

CALORES ESPECÍFICOS DE SÓLIDOS(entre 0O C e 100o C, salvo indicação em contrário, em kcal/kg oC)

• Aço 0,12
• Gelo a 0 oC 0,505
• Algodão e paina 0,32
• Gesso de estuque 0,20
• Alumínio>18oC 0,217
• Grafite 0,20
• Amianto 0,195
• Gusa 0,13
• Antimônio 0,050
• Lã 0,41
• Areia de granito 0,20
• Madeira 0,50 - 0,70
• Asfalto 0,223
• Magnésio 0,25
• Bismuto 0,03
• Mercúrio 0,033
• Bronze e latão 0,09 (média)
• Metal Monel 0,127
• Cal virgem>18oC 0,19
• Níquel 0,108
• Caolim 0,224
• Ouro 0,031
• Carvão de madeira 0,20
• Papel de celulose 0,32
• Carvão fóssil 0,31
• Pedra 0,21 (média)
• Chumbo 0,031
• Pedra britada 0,18 - 0,20
• Cimento Portland 0,177
• Platina 0,032
• Cinza 0,20 (média)
• Porcelana >15o C 0,256
• Cobre >18o C 0,093
• Prata >18oC 0,056
• Constantana 0,098
• Reboco comum 0,21
• Cortiça 0,49
• Seda 0,32
• Escória de altoforno 0,18
• Terra 0,35 (média)
• Estanho 0,057
• Tijolos 0,18-0,22
• Farinha fóssil 0,212
• Vidro 0,20 (média)
• Ferro 0,118
• Zinco 0,094
• Gelo (-40 - 0o C) 0,46

CALORES ESPECÍFICOS DE LÍQUIDOS(temperatura ambiente, salvo indicação em contrário, em kcal/kg oC)

• Acetona 0,52
• Cobre fundido 1083o C 0,156
• Ácido acético 0,51
• Éter etílico a 15o C 0,54
• Ácido nítrico 0,66
• Glicerina 0,58
• Ácido sulfúrico 0,33
• Mercúrio 0,033
• Água a 15o C (*) 0,9977
• Nitrogênio líquido 0,43
• Álcool etílico a -20o C 0,505
• Óleo mineral 0,40 (média)
• Álcool etílico a 20o C 0,573
• Oxigênio líquido 0,347
• Amoníaco liquido 0,94
• Petróleo 0,50 (média)
• Anilina 0,49
• Prata fundida 961o C 0,075
• Azeite 0,40 - 0,45
• Terebentina 0,42
• Benzeno e benzina 0,42
• Zinco fundido 419o C 0,121
• Chumbo fundido 327o C 0,034

CALORES ESPECÍFICOS DE GASES A PRESSÃO E A VOLUME CONSTANTE (kcal/oC kg)

GÁS Calor específico a p constante Calor específico a v constante
Ar (condições normais) 0,241 0,172
Hélio (He) 1,251 0,755
Oxigênio (O2) 0,218 0,156
Hidrogênio (H2) 3,408 2,420
Nitrogênio (N2) 0,250 0,178
Monóxido de carbono (CO) 0,250 0,180
Gás carbônico (CO2) 0,202 0,156
Dióxido de enxofre (SO2) 0,151 0,120
Amônia (NH3) 0,53 0,41
Acetileno (C2H2) 0,402 0,323
Metano (CH4) 0,531 0,406
Óxido de nitroso (N2O) 0,21 0,164

PROPAGAÇÃO DO CALOR

O calor se propaga de três maneiras bem definidas: por condução, por convecção e por irradiação. Uma quarta maneira, a adução, pode ser considerada uma mistura dessas. Um corpo que não permite nenhuma dessas modalidades é um ISOLANTE TÉRMICO PERFEITO. Costuma-se, também, chamar transmissão de calor à passagem de calor através de uma parede, entre dois fluidos.

CALOR E MUDANÇA DE ESTADO

Toda matéria, dependendo da temperatura, pode se apresentar em três estados: sólido, líquido e gasoso.

As possíveis mudanças de estado, quando uma substância recebe ou cede calor, estão esquematizadas na figura ao lado:

Quando, à pressão constante, uma substância recebe (absorve) calor sensível, sua temperatura aumenta: se o calor é latente, ocorre mudança de estado, mantendo-se a mesma temperatura.

O gráfico abaixo ilustra a variação da temperatura de uma substância em função do calor absorvido pela mesma.

Gráfico

Aqui Mostra o Gráfico dos Efeitos do Calor Sensível no Estado gasoso e no estado liquido, e Calor Latente no estado sólido + Gasoso e no estado líquido + gas!

Fusão

Aqui nessa imgem mostra a fusão do Calor Latente e Calor Sensível!

Calorimetria

Conceito de Calor

Quando dois corpos a temperaturas diferentes são colocados em contato térmico, verifica-se que, após certo tempo, ambos adquirem a mesma temperatura, denominada temperatura de equilíbrio térmico.

Calor Sensível

Quando levamos ao fogo um recipiente contendo água, observamos que a temperatura da água aumenta, pois ela recebe calor; mas, quando colocamos o recipiente contendo água na geladeira, a sua temperatura diminui, pois ela perde calor. Quando o corpo cede ou recebe calor, variando apenas a sua temperatura, sem mudar o seu estado físico, dizemos que ele recebeu ou cedeu calor sensível.

Equação Fundamental da Calorimetria - Quantidade de Calor Sensível (Qs);

Unidade de Calor

A quantidade de calor (Q), no Sistema Internacional de Unidades, é medida em joule (J). Mas pode ser medida em caloria (cal).
A quantidade de calor necessária para elevar em 1 °C a temperatura de um corpo depende ligeiramente do intervalo escolhido.

Unidades:

- Unidade de Q:

1 caloria (1 cal) - quantidade de energia necessária para aquecer 1g de H2O em 1ºC;

1Kcal = 1000 cal;

- Unidade de m: gramas (g);

- Unidade de c : cal / g ºC

- Unidade de AQ: ºC