Enem teoria-módulo 02
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CALORIMETRIA
www.fisicarildo.blogspot.com
Energia térmica em trânsito
devido à diferença de
temperatura;do sistema de maior
para o de menor temperatura
Ta > Tb
CALOR
Calor Sensível quantidade de
calor que um determinado corpo
cede ou recebe, quando variar sua
temperatura.
Calor Específico Sensível (c):
* Quantidade de calor que se deve fornecer ou retirar de uma massa unitária da substância, para variar de 1°C a sua temperatura.
Característica da SUBSTÂNCIA
1 / º
0,22 / º
água
al
c cal g C
c cal g C
EQUAÇÃO FUNDAMENTAL DA CALORIMETRIA
. . Q m c onde:
Q quantidade de
calor
m massa
c calor específico
θ variação de
temperatura
Observações:
θ > 0 Q > 0 (calor recebido pelo corpo)
θ< 0 Q < 0 (calor cedido pelo corpo)
Capacidade térmica de um corpo:
. ..
.
Q m c TC m c
C m c
Depende da massa e da substância. Característica do
CORPO
Mudança de Fase
MUDANÇAS DE FASE
Sólido Líquido Gasoso
Sublimação
Sublimação
Fusão
Solidificação
Vaporização
Liquefação
Calor Latente: Trocado por uma substância durante a mudança de fase.
Q = m . L
Q – Quantidade de calor latente m – Massa L – Calor latente específico
80 /
540 /
fusão
vaporização
ÁGUA
L cal g
L cal g
Resulta da
colisão de suas
moléculas
com as paredes
do recipiente
1 atm = 76 cmHg = 760 mmHg=1,0.105Pa=1,0.105 N/m²
T = ΘC + 273
TRANSFORMAÇÃO ISOBÁRICA
Pressão constante;O volume é diretamente proporcional à temperatura do gás.
.V k T
ou
Vk
T
1 2
1 2
V V
T T
Volume constante; a pressão é diretamente proporcional à temperatura do gás.
.p k T
ou
pk
T
1 2
1 2
p p
T T
Temperatura constante;
O volume é inversamente proporcional à pressão.
TRANSFORMAÇÃO ISOTÉRMICA
a b cT T T
ISOTERMAS
1 1 2 2. .p V p V
.
kV
p
ou
pV k
V
T =
1
1
V
T
2
2
P 1 P 2 x x
P . V = n . R . T P – Pressão
V – Volume
T – Temperatura
R – Constante geral dos
gases.
n – Número de mols
R = 0,082 atm.l/mol.K
R = 8,31 J/mol.K
Condução Térmica Ocorre de molécula para molécula, uma
transmite sua vibração para outra.
Eficiente nos meios sólidos
(moléculas mais
próximas).
•Não ocorre no vácuo
Material K ( cal /s . cm . o C )
Ar seco 0,00006
Lã 0,00009
Papel 0,003
Água 0,0014
Vidro 0,0015
Concreto 0,0025
Gelo 0,0040
Ferro 0,17
Latão 0,26
Alumínio 0,50
Ouro 0,70
Prata 0,97
Bom
condutor
Bom
isolante
Os iglus impedem a
condução de calor para o
meio externo. Elevando,
assim sua
temperatura interna.
Convecção Térmica
Em fluidos(líquidos e gases). O fluido quente menos denso, tende
a subir, ao passo que o fluido frio desce.Ocorre com transporte de
matéria.Não ocorre no vácuo(não há fluidos).
Correntes de
convecção
V
md
V
•Geladeiras possuem prateleiras
de grades para favorecer as
correntes de convecção. Note
que o congelador fica no alto,
caso contrário não ocorreria
esta circulação.
Ar condicionado.
Para facilitar o resfriamento de uma
sala, o condicionador de ar deve ser
colocado na parte superior da mesma.
Assim, o ar frio lançado, mais denso,
desde, enquanto o ar quente na parte
inferior, menos denso, sobe (corrente
de convecção).
BRISA MARÍTIMA
Corpos escuros são melhores absorvedores de
calor e também são melhores emissores de calor,
ou seja, também esfriam mais rápido.
O vidro, que é transparente à energia radiante do Sol e opaco às ondas de calor .
Na atmosfera terrestre também ocorre o efeito estufa. O gás carbônico (CO2)
e os vapores de água presentes no ar funcionam como o vidro: são
transparentes à energia radiante que vem do Sol, mas opacos às ondas de
calor emitidas pela Terra. Em virtude do aumento considerável de veículos,
indústrias e fontes poluidoras em geral, os níveis de gás carbônico e outros
gases têm aumentado na atmosfera terrestre. Isso já provocou um aumento na
temperatura média da Terra de 1°C, e previsões para um aumento de
1,8°C a 4°C para os próximos 50 anos.
Aquecedor Solar de Água
GARRAFA TÉRMICA
Infravermelho
Dilatação
Quando a temperatura aumenta as moléculas aumentam sua agitação acarretando um aumento da distância média das moléculas.
Linear
L0 L
L
L = L0 + L L = L0 . . T
T – Variação da
temperatura.
- Coeficiente de dilatação
linear.(Característica da
substância)
Superficial
S = S0 + S
S = S0 . . T
= 2 .
Volumétrica
V = V0 + V
V = V0 . . T
= 3 .
Relação entre os coeficientes
1 2 3 = =
Dilatação dos espaços vazios
O corpo dilata como
se fosse maciço.
Se a placa tiver um aumento de
área de 1% o orifício também
aumentará em 1% sua área.
Comportamento anômalo da água
Ao resfriarmos a água de 4 para 0 °C (somente
neste intervalo) seu volume aumenta ao invés de
diminuir.
Ao congelar a água aumenta cerca de 10% de seu
volume devido às pontes de hidrogênio.
Graficamente
V
T(°C) 4
Vmín.
Congelamento
0