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FÍSICA PROF. NELSON BEZERRA
PROF. WILLIAM COSTA2º ANOENSINO MÉDIO
Unidade IVida e ambiente
CONTEÚDOS E HABILIDADES
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Aula 2.2ConteúdoCalorimetria: Capacidade térmica; calor específico sensível e equação fundamental da calorimetria.
CONTEÚDOS E HABILIDADES
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HabilidadeIdentificar as grandezas envolvidas na equação fundamental da calorimetria e calcular quantidade de calor.
CONTEÚDOS E HABILIDADES
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Em nossa aula anterior vimos conceito de calor e as suas formas de transmissão.
• Calor é a energia térmica em trânsito.
REVISÃO
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Processos de transmissão do calor: • Condução.
REVISÃO
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2. Processos de Transmissão de calor2.1. Condução
REVISÃO
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2.2 Convecção
REVISÃO
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2.4 Irradiação
REVISÃO
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Você sabe dizer por que um corpo com grande massa precisa de mais quantidade de calor para se aquecer?
DESAFIO DO DIA
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Capacidade térmica (C)É uma propriedade dos corpos de variar sua temperatura com o ganho ou perda de uma determinada quantidade de calor.
AULA
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AULA
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Para determinarmos a capacidade térmica de um corpo devemos saber a quantidade de calor recebida ou cedida por ele e sua equivalente variação de temperatura.
AULA
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Matematicamente:
Onde:Q é a quantidade de calor (em joule ou caloria)∆T é a variação da temperatura (em Kelvin ou grau Celsius)A unidade de medida da Capacidade térmica é no SI o joule/Kelvin (J/K). Usualmente usamos a caloria/grau Celsius (cal/ºC).
∆T=C
Q
AULA
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Exemplo 1: Um corpo de massa 5kg, inicialmente a uma temperatura de 20 ºC, é aquecido por uma fonte de calor que fornece a ele 5000cal. Ao final do aquecimento a temperatura do corpo é de 120 ºC. Calcule a capacidade térmica desse corpo.
AULA
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Calor específico sensível (c)
É uma propriedade das substâncias que constituem os corpos. Cada substância tem o seu respectivo valor de calor específico sensível.
AULA
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AULA
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Para determinarmos o calor sensível da substância que constitui um corpo basta dividir sua capacidade térmica pela massa do corpo.
m C
=C
AULA
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Podemos ainda escrever:
Onde:Q é a quantidade de calor (em joule ou caloria)
∆T é a variação da temperatura (em Kelvin ou grau Celsius)
A unidade de medida no SI para o calor específico é Joule/(quilograma x Kelvin), ou seja, J/kg.K. Usualmente utilizamos caloria/(grama x grau Celsius), ou seja, cal/g.ºC.
m · ∆T Q
=C
AULA
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A seguir temos uma tabela com alguns valores do calor específico sensível de algumas substâncias.
Material
Acetona Areia Água CobreEtanolFerro Ouro Prata
Alumínio
Calor específico (cal/g.ºC)
0,520,21
0,090,590,110,030,050,22
AULA
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Exemplo 2. Uma fonte de calor fornece a um corpo de massa 200 gramas 500 calorias. Sabendo que após o processo de aquecimento o corpo aumenta sua temperatura de 25 ºC para 75 ºC, determine o calor específico do corpo.
AULA
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3. A equação fundamental da calorimetriaA partir da expressão do calor sensível, isolando a quantidade de calor obtemos uma expressão conhecida como equação fundamental da calorimetria por conter as principais grandezas relacionadas ao conteúdo:
∆Q = m · c · ∆T
AULA
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ΔQ é a quantidade de calor;
m é a massa do corpo;
c é o calor específico sensível do material que constitui o corpo;
ΔT é a variação da temperatura sofrida pelo corpo.
AULA
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Exemplo 3. Qual a quantidade de calor necessária para aquecer uma barra de aço com 500g de massa, desde a temperatura de 30 ºC até 230 ºC? (dado: calor específico sensível do aço = 0,12 cal/g.ºC).
AULA
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1. (UF - Paraná) Para aquecer 500g de certa substância de 20 ºC para 70 ºC, foram necessárias 4.000 calorias. A capacidade térmica e o calor específico valem respectivamente:
a) 8 cal/ ºC e 0,08 cal/g.ºCb) 80 cal/ ºC e 0,16 cal/g.ºCc) 90 cal/ ºC e 0,09 cal/g.ºCd) 95 cal/ ºC e 0,15 cal/g.ºCe) 120 cal/ ºC e 0,12 cal/g.ºC
DINÂMICA LOCAL INTERATIVA
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2. Determine a quantidade de calor necessária para aquecer 300g de água, que inicialmente se encontrava a 10 ºC, até atingir a temperatura final de 70 ºC. (dado: calor específico sensível da água = 1,00cal/g.ºC).
DINÂMICA LOCAL INTERATIVA
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1. Conceito de CalorCalor é a energia térmica em trânsito de um corpo com maior temperatura para um corpo com menor temperatura.
RESUMO DO DIA
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2.1 Condução2. Processos de Transmissão de calor
RESUMO DO DIA
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2.2 Convecção
RESUMO DO DIA
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2.3 Irradiação
RESUMO DO DIA
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Capacidade térmica - A grandeza física relacionada com a mudança de temperatura em função do calor recebido ou cedido pelo corpo recebe o nome de capacidade térmica.
RESUMO DO DIA
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A propriedade dos materiais de variar sua temperatura de maneira diferente quando recebem calor, chama-se calor específico sensível (c).
Material
Acetona Areia Água CobreEtanolFerro Ouro Prata
Alumínio
Calor específico (cal/g.ºC)
0,520,21
0,090,590,110,030,050,22
RESUMO DO DIA
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Equação fundamental da calorimetria:
ΔQ = m · c · ΔT
ΔQ é a quantidade de calor;
m é a massa do corpo;
c é o calor específico sensível do material que constitui o corpo;
ΔT é a variação da temperatura sofrida pelo corpo.
RESUMO DO DIA
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Câmera térmica
DESAFIO DO DIA
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Nas imagens registradas pela câmera térmica, foi possível observar uma pessoa, mesmo que em outras câmeras não tenha sido possível. O que fez com que pudéssemos enxergar a pessoa na câmera térmica?
DESAFIO DO DIA
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Você sabe dizer por que um corpo com grande massa precisa de mais quantidade de calor para se aquecer?
DESAFIO DO DIA
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