A Lista Ciência dos Materiais

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Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais

Engenharia Química

Leonardo dos Santos Soares

Calor Específico da Água

Belo Horizonte

2018

• Objetivo:

Determinar o calor específico da água.        

• Introdução:

Calor é a energia térmica trocada entre dois corpos, ou entre um sistema e um ambiente, em virtude de existir entre eles uma diferença de temperatura. A capacidade térmica C de um corpo é a razão entre o calor Q recebido ou perdido e a consequente variação de temperatura △T, ou seja,

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Dois objetos de mesmo material, alumínio, por exemplo, possui uma capacidade térmica proporcional  a sua massa. Isso porque quanto maior a massa do objeto, maior é a quantidade de calor necessária para provocar a mesma variação de temperatura. Assim, é conveniente definir a grandeza calor específico C, que é a capacidade térmica por unidade de massa,

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O calor específico refere-se a uma substância,enquanto, que a capacidade térmica refere-se a um corpo. O calor específico de uma substância vária um pouco com a temperatura.  A tabela 1 mostra os calores específicos de algumas substancias a temperatura ambiente.

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A potencia elétrica de uma resistência  É P=IV e representa a energia elétrica transformada em calor, por unidade de tempo, ou seja,

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Das equaç2ões podemos escrever o calor que o sistema recebe, como,

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em que m é a massa da água, c é o calor específico da água e C é a capacidade térmica do calorimetro. Considerando que o calor fornecido pela resistência é igual ao calor recebido pelo sistema e que a água e o calorimetro estão  sempre em equilíbrio termico, podemos escrever, igualando as equações

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• Materiais:

• Fonte de tensão contínua ;
• Calorimetro;
• Termômetro;
• Bequer;
• Resistência elétrica ;
• Amperimetro;
• Voltimetro;
• Cabos de ligação .

• Método:

1. Montou-se um circuito elétrico  conforme a figura 1, com a fonte de tensão em série com o amperimetro e a resistência. A resistencia não aparece na figura 1, porque está dentro do calorimetro. Posicionou-se o voltimetro em paralelo para medir a tensão na resistência.

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1. Colocou-se 100 ml de água no calorimetro. Considerou-se a massa especifica da água como 1,0 g/cm^3 ou 1 g/ml. Observou-se se a resistência elétrica estava em contato com a água.
2. Mediu-se a temperatura inicial da água.
3. Ajustou-se a tensão na Fonte em 12V, ligou-se o circuito e acionou-se o cronômetro. Anotou-se na tabela 2, o tempo decorrido para variações de temperatura de 2 em 2°C.
4. Mediu-se a corrente i que estava circulando no circuito e a tensão V na resistência.
5. Construiu-se o gráfico △T versus T, com auxilio do programa Scidavis.

• Resultados:

△T (°C)	24	26	28	30	32	34	36
t (s)	0	60	133	213	304	392	488

Tabela 2 : temperatura x tempo

V= 12,35 volts

C= 20 cal/°C

m= 0,100 kg

I= 0,114

O calor específico encontrado foi de: 1,76 cal/ g°C

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Gráfico 1: temperatura x tempo

• Conclusão:

Após a prática e os dados obtidos com a prática feita acima, podemos perceber que o calor específico da água nestas condições,  possuem um valor diferente do tabelado. Uma grande probabilidade deste erro, seria a imprecisão na anotação dos dados e na conferência do tempo com o cronômetro e erros na aparelhagem, já que houve vazamento no calorimetro e isto pode ter interferido nos dados.