O ESTUDO DA CALORIMETRIA E DA ENTALPIA

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO PAULO[pic 1][pic 2]

         CAMPUS DIADEMA

CURSO DE CIÊNCIAS –LICENCIATURA

CLAUDIA NUNES DO NASCIMENTO – RA 94.603

DANIELLE SEVERI DOS SANTOS – RA 94.606

ESTUDO DA CALORIMETRIA E DA ENTALPIA

Relatório apresentado como parte dos requisitos da Unidade Curricular: Físico-Química I no Curso de Ciências – Licenciatura sob orientação da professora Dra. Lucineia Ceridório.

DIADEMA2017

RESUMO

Este relatório pretende, de forma objetiva, descrever e analisar as atividades realizadas na nossa primeira aula de laboratório de Físico-Química I, cujo tema compreende calorimetria e entalpia.

O presente relatório contempla o conceito de capacidade térmica ou calorífica do calorímetro e lei de Hess que possibilitam a revisão dos conceitos básicos necessários para o desenvolvimento de atividades na respectiva UC.

As atividades possibilitaram a revisão dos conceitos, proporcionando melhor compreensão do tema abordado em aulas teóricas.

SUMÁRIO

                                                                             Página

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

2. Procedimento Experimental ..................                                09

3. Resultados e Discussão .........................                                12

4. Conclusão ..............................................                                17

5. Referências Bibliográficas.....................                                18

1.INTRODUÇÃO 

A termodinâmica, estudo da energia e suas transformações, possuem grande importância para todas as áreas da ciência. Seu surgimento data da Revolução Industrial, quando os cientistas, interessados em entender as relações entre calor, trabalho e conteúdo energético de combustíveis, teve o objetivo de maximizar o desempenho dos motores a vapor. As relações entre reações químicas e variações de energia, que envolvem calor são examinadas pela termoquímica, uma das abordagens da termodinâmica.

Nessa abordagem, conceitos como trabalho, energia e calor devem ficar bem definidos a fim de que se entendam as formas como a matéria pode transferir calor e energia e realizar trabalho (BROWN, 2005, p. 139-140).

Ao estudar essas variações de energia a termoquímica limita o seu campo de estudo chamando-o de sistema, que é o local onde ocorrem as reações, e vizinhança os arredores deste sistema, que poderá trocar com o sistema matéria e energia, somente energia, ou nenhum dos dois. Isso depende se o sistema será aberto, fechado ou isolado (BROWN, 2005, p. 141).

As reações químicas sempre estão acompanhadas de uma liberação ou absorção de energia. Se a energia dos produtos é menor que a energia dos reagentes, a energia é liberada. Por outro lado, se a energia dos produtos é maior que aquela dos reagentes, o sistema absorve energia das vizinhanças durante o curso da reação. Isso, por certo, está de acordo com a lei de conservação de energia, que estabelece que a quantidade total de energia em um sistema isolado permanece constante, não se cria, nem se destrói, o que remete a própria definição de energia (RUSSEL, 2004, p.111).

Essa transferência de energia pode ser feita através de trabalho e calor Brown (2005, p. 142) afirma: “A força eletrostática ‘puxa’ cargas contrárias umas contra as outras ou “empurra” cargas iguais para longe umas das outras. A energia utilizada para fazer um objeto se mover contra uma força é chamada de trabalho”. Brown ainda diz que “calor é a energia transferida de um objeto mais quente para um objeto mais frio”.

Baseando-se na primeira lei da termodinâmica que afirma ser a energia conservada, qualquer perda da mesma pelo sistema tende a ser recuperada pela vizinhança e vice-versa. A energia interna do sistema será então a soma de toda energia cinética e potencial de todos os componentes do sistema analisado, não necessitando saber, entretanto, a energia interna inicial ou final, mas apenas sua variação. Sendo esta variação positiva dentro do sistema, o mesmo terá recebido calor e / ou trabalho da vizinhança (BROWN, 2005, p.144-145)

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.

Calor é a energia térmica que flui de um corpo para outro em virtude da diferença de temperatura entre eles. Pode ser adicionado ou removido de uma substância. É medido em calorias ou joules (1 Cal=4,18 J).

Capacidade térmica (C) é a capacidade de um corpo de mudar sua temperatura ao receber ou liberar calor. Ela é dada como a razão entre a quantidade de calor e a variação de temperatura:

[pic 3]

C = capacidade térmica do corpo (cal/ ºC);

Q = quantidade de calor trocada pelo corpo;

ΔT = variação de temperatura do corpo.

Calor específico (c) é a capacidade específica de uma substância de mudar sua temperatura ao receber ou liberar calor para cada massa unitária que esta vier a se incluir. Isto quer dizer que a Capacidade Térmica de um corpo é dada pelo Calor Específico da substância que o compõe e sua massa. O calor especifico é definido como:

[pic 4]

Onde C = a capacidade térmica do material, m é a massa do material;

Q = o calor trocado ΔT é a variação de temperatura do corpo.

A unidade usual para determinar o calor específico é cal / g 0 C, no sistema internacional usa-se J/K.kg . E uma caloria (1 cal): é a quantidade de calor necessária para aquecer, sob pressão normal, 1,0 g de água de 14,5°C a 15,5°C.

Princípios da Calorimetria

1. Princípios de transformações inversas: a quantidade de calor que um corpo recebe é igual, em módulo, à quantidade de calor que um corpo cede ao voltar, pelo mesmo processo, à situação inicial.

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