Fórmula Fundamental da Calorimetria

Fórmula Fundamental da Calorimetria

Consideremos um corpo de massa m à temperatura inicial t₁.

Fornecendo-se uma quantidade de calor Q a esse corpo, suponha que sua temperatura aumente até t_f.

A experiência mostra que a quantidade de calor Q é proporcional à massa m e à variação de temperatura (t_f – t_i). Logo:

Q = mc(t_f – t_i) ou Q = mct

Temos:

c = calor específico da substância;

t= t_f – t_i = variação de temperatura.

Observações:
1. Se tf > ti o corpo recebe calor, isto é, Q > 0; se t_f < t_i o corpo cede calor, isto é, Q < 0.

2. O produto m.c é a capacidade térmica do corpo.

Aplicações

01. Um bloco de ferro com massa de 600g está a uma temperatura de 20ºC. O calor específico do ferro é igual a 0,114cal/g.ºC.

a) Qual a quantidade de calor que o bloco deve receber para que sua temperatura passe de 20ºC a 50ºC?

b) Qual a quantidade de calor que o bloco deve ceder para que sua temperatura varie de 20ºC a –5ºC.

Solução:

a) Dados: m = 600g; t_i = 20ºC; c = 0,114cal/g.ºC; t_f = 50ºC

Q = mc(t_f – t_i) Q = 600 . 0,114 . (50 – 20)

Q = 2 052cal

b) Q = mc(t_f – t_i) Q = 600 . 0,114 . (-5 – 20)

Q = -1 710cal

02. Sob uma chama constante, de potência 192,5W, um corpo sofre um aumento de temperatura de 40°C em 2min. Determine, em cal/°C, a capacidade térmica desse corpo. Considere 1cal = 4,2J.

Solução:

A quantidade de calor fornecida ao corpo pela chama é: