Calorimetria: O que é, execício, formulas e cálculo

A calorimetria é indispensável para a física, mais precisamente, para a termodinâmica, que consiste em estudos das relações e efeitos entre pressão, calor e volume, em como acontece a transformação na energia, entre outros fatores.

No texto a seguir, entenda mais aspectos da calorimetria, cálculos e suas principais aplicações na física.

O que é a calorimetria?

Basicamente, a calorimetria consiste na área da física em que se investiga a troca de calor dos corpos em questão. Todavia, para compreendê-la de uma maneira mais clara e abrangente, é interessante esclarecer determinados conceitos e entender onde a calorimetria é utilizada, como:

Temperatura:

Consiste no grau de agitação das moléculas, ou seja, uma temperatura alta é um indicador de maior agitação;

Calor:

Refere-se a energia identificada entre dois corpos que indica ou não a possibilidade de alterar na temperatura. Já o calor sensível, é o que provoca alteração na temperatura do corpo, sendo investigada por meio da seguinte equação Q = m.c.ΔT = C.ΔT. Sendo c o calor específico, delta T a variação de temperatura e M a massa do corpo;

Calor latente:

Diferentemente do calor sensível, ele provoca alteração no estado físico do corpo, sendo calculado por meio de Q= m.L;

Escalas termométricas:

Servem para mensurar a temperatura, como a Fahrenheit (TF), Kevin (TK) e Celsius (TC);

Capacidade térmica:

Indica a velocidade de esquentar ou esfriar o corpo, calculado por meio de C= M.C;

Equilíbrio térmico:

Indica a semelhança o estado dos corpos, a soma das grandezas de calor trocadas nesse caso, necessita ser igual a zero.

calorimetria

Calculo de calorimetria – calor e massa – Exercício

(MACKENZIE) Uma fonte calorífica fornece calor continuamente, à razão de 150 cal/s, a uma determinada massa de água. Se a temperatura da água se altera de 20ºC para 60ºC em 4 minutos, sendo o calor especifico sensível da água correspondente a 1,0 cal/gºC, pode-se chegar a conclusão que a massa de água aquecida, em gramas, é:

  1. a) 500
  2. b) 600
  3. c) 700
  4. d) 800
  5. e) 900

Naturalmente, para resolver o exercício, primeiro é necessário separar os dados em questão, ou seja:

Q = 150 cal/s

Δt

T0 = 20ºC

T = 60ºC

Δt = 4 min

c = 1,0 cal/g.ºC

Em seguida, basta realizar o cálculo da quantidade de calor total que a água recebe. O tempo, para um cálculo correto, deve ser convertido:

Δt = 4 min

Δt = 4 . 60s

Δt = 240 s

Em sequência, deve-se investigar a quantidade total do calor, para isso, é necessário realizar a multiplicação da quantidade recebida por segundo pelo tempo total:

Q = 150 . 240

Q = 36.000 cal

Por fim, basta aplicar a equação fundamental anteriormente apresentada da calorimetria:

Q = m.c. ΔT

Alterando os dados pelas informações do enunciado, a equação é transformada em:

36.000 = m . 1 . (60 – 20)

36.000 = 40 m

m = 36.000 = 900g

40

Conforme apresentado ao longo do texto sobre a calorimetria, diversos cálculos podem ser utilizados, já que envolve fatores abrangentes, tais como o calor latente, equilíbrio, entre outras possibilidades. Dessa forma, certamente é indispensável estar atento à situação a ser estudada e calculada.

Calorimetria: O que é, execício, formulas e cálculo
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