Calorimetria

Calorimetria

A parte da ciência englobada em termologia, que estuda trocas de calor entre corpos ou sistemas. O conceito de calor pode ser entendido como transferência de energia térmica de um sistema para outro, um recebe energia enquanto outro cede energia.

Autor da imagem: en:User:Greg L - Wikipédia commons

Temperatura é o estado de agitação molecular dos corpos.

O calor é a energia térmica representado geralmente pelo símbolo Q e sua unidade é em caloria ou joules.

 

Capacidade térmica é representado por o símbolo C, e é a capacidade que certo material pode mudar sua temperatura ao receber ou liberar calor. 

A expressão matemática é:  C = Q/Δθ

Um material que possui bastante capacidade térmica é aquele que recebe uma grande quantidade de energia (Q) e sofre pouca variação de temperatura. Se tivermos dois materiais diferentes, dois metais distintos, por exemplo, e cedermos a estes de mesma dimensão uma quantidade de calor, e observamos as variações de temperatura em cada um, o que obter menor variação Δθ , é o que possui maior capacidade térmica que o outro metal.

Δθ é a variação de temperatura do corpo.

A unidade de capacidade térmica no S.I é o joule por Kelvin J/K

Calor especifico é representado por o símbolo c, e é a capacidade característica de uma certa substância de mudar sua temperatura quando recebe ou libera calor para cada massa unitária.

A expressão matemática mais usada e que possui o calor especifico é a função fundamental da Calorimetria ou quantidade de calor sensível: 

Q = mcΔθ          Isolando c, obtemos: c = Q/mΔθ

A unidade de medida do calor especifico no S.I é J/K.kg

Comparando-se a equação de capacidade e calor especifico encontramos:

c = C/m

Nota: 1 caloria (1 cal) é a quantidade de calor necessária para aquecer, sob pressão atmosférica, 1 g de água de 14,5°C a 15,5 °C.

Calor latente é a energia necessária para ocorrer a mudança de estado físico da substância:

Q = mL

Princípios da Calorimetria

1°- Princípios de transformações inversas: a quantidade de calor que um corpo recebe é igual, em módulo, à quantidade de calor que um corpo cede ao voltar, pelo mesmo processo, à situação inicial.

2°-  Princípio do Equilíbrio Térmico: quando vários corpos inicialmente a temperaturas diferentes trocam calor entre si, e só entre si, observamos que alguns perdem enquanto outros recebem calor, de tal maneira que decorrido um certo tempo, todos estacionam numa mesma temperatura, chamada temperatura de equilíbrio térmico.

3°- Princípio da Igualdade das Trocas de Calor: quando vários corpos trocam calor apenas entre si, a soma das quantidades de calor que alguns cedem é igual, em módulo, à soma das quantidades de calor que os restantes recebem.

Em resumo, todo a energia envolvida em troca térmica é constante, não é criado nem destruído, portanto se temos m corpo com energia Q1, e outro com Q2, a soma é Q inicial, ao colocarmos estes materiais em contato, haverá fluxo de energia do mais quente para o mais frio, e a soma da quantidade de calor final Q1” + Q2” é igual a Q, inicial. 

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