Determinação da capacidade de um velocímetro

        Geralmente, a capacidade calorífera do calorímetro é expressa em relação a massa de água e o calorímetro troca calor com o sistema que está sendo investigado no seu interior. Este processo é denominado de calibração. A calibração é feita pela mistura, no interior do calorímetro, de quantidades conhecidas de água fria e quente. A capacidade calorífica é definida como a quantidade de energia absorvida por um corpo para que sua temperatura aumente em 1°C. Normalmente, a capacidade calorífica de um calorímetro é determinada colocando-se certa quantidade de água (água fria) a uma determinada temperatura em seu interior e mistura-se uma outra quantidade de água (água quente) a uma outra temperatura. Mede-se a temperatura final (equilíbrio), e calcula-se capacidade calorífica a partir da relação entre calor recebido (Q recebido) e calor cedido (Q cedido).

        Assim, a capacidade calorífera pode ser determinada experimentalmente quando uma quantidade de calor conhecida é fornecida a um calorímetro. Nesta prática, colocou-se 100mL de água, a temperatura ambiente, dentro do calorímetro e mediu a temperatura de equilíbrio, 22°C. Em seguida, aqueceu-se mais 100mL de água até atingir 70°C. Ao acrescentar a água aquecida ao calorímetro, ela fornece calor ao sistema formado pelo calorímetro e a água a fria. Novamente, aferindo a temperatura obteu-se uma temperatura de equilíbrio de aproximadamente 41°C.

        A quantidade de calor fornecido é proporcional à variação de temperatura deste sistema e pode ser calculada pela seguinte equação:

[pic 1]

        Onde, sejam  a temperatura inicial da água em equilíbrio com o calorímetro (22°C), a temperatura final de equilíbrio no calorímetro depois de acrescentar a água aquecida (41°C) e a temperatura da água aquecida (70°C). Sejam ainda as massas de água quente e de água em temperatura ambiente ambas iguais a m (100g). E por fim, sejam C o calor especifico da água (1,0 cal/g°C) e  a capacidade calorífera do calorímetro.[pic 2][pic 3][pic 4][pic 5]

        Considerando que o calorímetro é isolado adiabaticamente, o calor cedido pela água quente, é igual ao calor recebido pela água em temperatura ambiente e pelo calorímetro, isto é, a soma dos calores recebidos por todos os corpos num sistema adiabático, é igual a zero.

        Isolando  na equação (1), temos:[pic 6]

[pic 7]

[pic 8]