Capítulo 03. Calorimetria

Exercícios Resolvidos

01. Uma fonte térmica, de potência constante, fornece a cada minuto 180 calorias de calor a um corpo e em 2,0 minutos esse corpo sofre um aquecimento de 50 °C. Determine:

a) a potência dessa fonte de calor, em cal/s;

b) a capacidade térmica desse corpo.

Resolução

a) A potência dessa fonte representa a quantidade de energia cedida em uma unidade de tempo, assim:

b) Usando-se a definição de capacidade térmica, temos:

02. Um bloco de chumbo recebeu 6 120 calorias e sua temperatura variou de 200 °C. Determine sua capacidade térmica.

Resolução

A capacidade térmica é calculada por:

Portanto:

03. Um bloco de alumínio de 200 g recebeu 4 280 calorias e sua temperatura variou 100 °C. Determine o calor específico do alumínio.

Resolução

A capacidade térmica do corpo é determinada por:

C = 42,8 cal / °C

Como o calor específico é dado por , temos


 

Leitura Complementar:

 

7. Cálculo do Calor Sensível

Considere um corpo de massa m, calor específico sensível c, inicialmente a uma temperatura 1. Esse corpo, ao receber uma quantidade de calor Q, tem sua temperatura elevada até 2 .

Da definição de capacidade térmica, temos:

Da definição de calor específico, temos:

Igualando as duas, temos:

Isolando a quantidade de calor, temos:

Essa expressão é chamada de equação fundamental da calorimetria. Ela mede a quantidade de calor sensível Q trocada por um corpo de massa m e calor  específico c,  quando  sua  temperatura  varia .

8. Cálculo do Calor Latente

Durante as mudanças de estado físico, determinadas substâncias recebem ou cedem calor, porém suas temperaturas permanecem constantes. Por exemplo, um bloco de gelo de 100 g a 0 °C, em contato com uma fonte de calor, transforma-se em 100 g de água líquida, a 0 °C, ao receber dela 8 000 calorias. Isso quer dizer que cada grama de gelo, para se transformar em água líquida, necessita de 80 calorias.


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