Aplicações e uso da calorimetria

Sumário.

1 - Introdução...................................................................................................04

2 - O que é calorimetria?..............................................................05

3 - Temperatura................................................................................................06

4 - Calorímetro..................................................................................................07

5 - Calores específicos............................................................................08

6 - Capacidade térmica............................................................................09

7 - Calor sensível e calor latente........................................10

8 - Relação caloria e joule.........................................................11

9 - Aplicações e uso da calorimetria................................12

10 - Conclusão...................................................................................................13

11 - Referencias.................................................................................................14

Introdução

A calorimetria estuda, essencialmente, o fenômeno de transferência de energia, na forma de calor, de um corpo a outro, de todas as maneiras possíveis.

Ocupa-se, ainda, do efeito que essa transferência provoca no estado de um corpo: sua fusão, seu endurecimento, sua evaporação e outros fenômenos decorrentes da perda ou aquisição de calor, também identificado como energia térmica.

Essa energia está associada à vibração, mais ou menos intensa, das partículas que constituem o corpo, sejam moléculas, átomos, elétrons.

A calorimetria é a base para o estudo da termodinâmica, que estuda as relações entre energia térmica e energia mecânica.

O que é calorimetria?

Calorimetria é a parte da física que estuda as trocas de energia entre corpos ou sistemas quando essas trocas se dão na forma de calor.

Calor significa uma transferência de energia térmica de um sistema para outro, ou seja: podemos dizer que um corpo recebe calor, mas não que ele possui calor.

A calorimetria é uma ramificação da termologia. Ou seja, a calorimetria, estuda os fenômenos decorrentes da transferência dessa forma de energia chamada calor. Na natureza encontramos a energia em diversas formas.

Uma delas, que é muito importante, é o calor.

Para entendê-lo, pense em uma xícara de café quente sobre a sua mesa. Após algum tempo esse café estará frio, ou melhor, com a mesma temperatura que o ambiente.

Esse fenômeno não é uma exclusividade da xícara de café quente, mas ocorre com todos os corpos que estão em contato de alguma forma e com temperaturas diferentes.

Temperatura

Os objetos na natureza, assim como nós, são feitos de pequenas partículas que conhecemos como moléculas. Com elas ocorre algo invisível. Elas estão em constante estado de agitação, no caso dos sólidos, ou de movimentação, como ocorre em líquidos ou gases.

Essa situação não é constante, elas podem estar mais ou menos agitadas, dependendo do estado energético em que elas se encontram.

O que se observa é que quanto mais quente está o corpo, maior é a agitação molecular e o inverso também é verdadeiro, ou seja, a temperatura é uma grandeza física que está associada de alguma forma ao estado de movimentação ou agitação das moléculas.

A temperatura, atualmente, pode ser medida em três escalas termométricas. Celsius, Fahrenheit e Kelvin. A conversão entre essas escalas pode ser feita pelas seguintes relações matemáticas:

Calorímetro

O calorímetro é um aparelho isolado termicamente do meio ambiente e muito utilizado nos laboratórios de ensino para fazer estudos sobre a quantidade de calor trocado entre dois ou mais corpos de temperaturas diferentes.

É um recipiente de formato bem simples, construído para que não ocorra troca de calor entre o mesmo e o meio ambiente.

Existem vários formatos de calorímetro, mas todos são constituídos basicamente de um recipiente de paredes finas que é envolvido por outro recipiente fechado de paredes mais grossas e isolantes.

O calorímetro evita a entrada ou saída de calor assim como na garrafa térmica, por exemplo.

Nesse instrumento de estudo, são colocados dois acessórios: um termômetro e um agitador. Este último é muito utilizado quando se realiza estudos térmicos com líquidos como a água, por exemplo.

Ele serve para agitar o sistema e fazer com que ele alcance o equilíbrio térmico mais rapidamente. Ao colocar dois corpos com diferentes temperaturas no interior de um calorímetro, acontecerá a troca de calor entre os mesmos até que o equilíbrio seja atingido.

É muito comum falar que dentro de um calorímetro o calor cedido por um corpo é igual ao calor recebido pelo outro corpo. Através desta igualdade, podemos determinar várias grandezas térmicas de um material como, por exemplo, a capacidade térmica e o calor específico.

Calores específicos

Calor específico é uma grandeza que caracteriza a facilidade ou dificuldade de um determinado material variar sua temperatura quando troca energia na forma de calor.

É importante ressaltar que esta característica depende apenas do material de que é feito o corpo.

Para estudar o fenômeno de aquecimento ou esfriamento de corpos que trocam energia térmica entre si, isto é, trocam calor, pode se construir um aparelho que, idealmente, é incapaz de alterar sua temperatura, isto é, em seu interior toda transformação é adiabática.

Isto é possível, dentro de certos limites de precisão, utilizando paredes internas refletoras e câmaras de vácuo que isolam o interior do exterior, constituindo uma "garrafa