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.
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:
- a) 500
- b) 600
- c) 700
- d) 800
- 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.
