aulão piumhi
TRANSCRIPT
CALORIMETRIA
fisicarildo.blogspot.com
Energia térmica em trânsito do sistema de maior temperatura para o de menor.
Ta > Tb
1.CALOR.
Equilíbrio térmico → Mesma temperatura
2.Calor Específico Sensível (c):
Energia para variar de 1°C a temperatura de 1 grama.
1 / º
0,22 / º
0,19 / º
0,24 / º
água
al
areia
ar
c cal g C
c cal g C
c cal g C
c cal g C
=
==
=
Característica da SUBSTÂNCIA.
3.EQUAÇÃO FUNDAMENTAL DA CALORIMETRIA.
. . Q m c θ= ∆Q quantidade de calor m massac calor específico∆θ variação de temperatura
∆θ > 0 Q > 0 (calor recebido pelo corpo)∆θ< 0 Q < 0 (calor cedido pelo corpo)
4.Capacidade térmica de um corpo:
Energia para uma variação de 1ºC.
QC
θ=
∆
. ..
.
Q mcC mc
C mc
θθ θ
∆= = =∆ ∆
=
5.Trocas de calor
temperatura final do equilíbrio térmicofθ =
Recebido(B)
Cedido(A)
Recebido(B) Cedido(A) 0
Q x
Q x
Q Q
=
= −
+ =
QA + QB + QC +... = 0
Transmissão de Calor
Condução Térmica
Ocorre de molécula para molécula.
•Ocorre nos Sólidos
•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
As roupas de frio são um
exemplo de isolante térmico; o ar que
fica retido entre suas fibras dificulta a
condução de calor. Os pelos dos
animais e a serragem também são bons
isolantes térmicos porque retêm ar.
Os iglus, embora feitos de gelo, impedem a condução de calor para o meio externo. Elevando, assim sua temperatura interna.
e
θ2 θ1
θ2 > θ1
Φ
Mais quente
Mais frio
Fluxo de Calor (Φ) e a Lei de Fourier
L
Ske
Sk
θ
θ
∆=Φ
∆=Φ
..
..
S
k → Coeficiente de condutibilidade térmica do material.
S → Área da secção transversal
e → espessura da placa ou L comprimento da barra.
Convecção Térmica
.Ocorre em fluidos(líquidos e gases). O fluido quente, menos denso, tende a subir, o fluido frio desce.
•Ocorre com transporte de matéria.
•Não ocorre no vácuo.
Correntes de convecção
↑↓=
↑↑⇒
V
md
Vθ
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 umasala, o condicionador de ar deve sercolocado na parte superior da mesma.Assim, o ar frio lançado, mais denso,desde, enquanto o ar quente na parteinferior, menos denso, sobe (correntede convecção).
Aquecedor Solar de Água
BRISA MARÍTIMA
RADIAÇÃO (IRRADIAÇÃO)O CALOR PROPAGA-SE POR ONDAS ELETROMAGNÉTICAS, OCORRENDO NO VÁCUO.
É refletido por superfícies claras ou espelhadas e absorvido por superfícies escuras.
A estufa de plantas é feita de vidro, que é transparente à energia radiante do Sol e opaco às ondas de calor emitidas pelos objetos dentro da estufa. Assim, o interior da estufa se mantém a uma temperatura maior do que o exterior.
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.
GARRAFA TÉRMICAGARRAFA TÉRMICA
Infravermelho
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
É o espaço ocupado pelo gás ,é o volume do recipiente que o contem.
1 l = 1000 ml = 1000 cm³1 cm³=10-3 l=10-6 m³1 ml= 1 cm³1 m³=103 l
T = ΘC + 273 Kelvin=Celsius+273
2.Transformações Gasosas.
A) 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=
B) ISOVOLUMÉTRICA,ISOCÓRICA OU ISOMÉTRICA
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.
C) 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
T2
2
P1 P 2 xx
3)LEI GERAL
4.Equação de Clapeyron
R = 0,082 atm.l/mol.KR = 8,31 J/mol.K
P . V = n . R . TP . V = n . R . T P – Pressão
V – Volume
T – Temperatura
R – Constante geral dos gases.
n – Número de mols
Dilatação.
Por que os corpos dilatam?
Quando a temperatura aumenta as moléculas aumentam sua agitação acarretando um aumento da distância média das moléculas.
Volumétrica.
V = VV = V00 + + ∆∆ VV
∆∆ V = VV = V00 . . γγ . . ∆∆ TT
γγ = 3 . = 3 . αα
Relação entre os coeficientes.
α β γ1 2 3
= =
Comportamento anômalo da água.
A água de 4 para 0°C aumenta de volume .Ao congelar a água aumenta cerca de 10% de seu volume devido às pontes de hidrogênio.