TERMOQUÍMICA – DETERMINÇÃO DA CAPACIDADE CALORÍFICA DE UM CALORÍMETRO E ENTALPIA DE NEUTRALIZAÇÃO

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ENGENHARIA QUÍMICA

GABRIEL VASCONCELLOS

LUIZA PORTO

MATHEUS PIMENTEL

TERMOQUÍMICA – DETERMINÇÃO DA CAPACIDADE CALORÍFICA DE UM CALORÍMETRO E ENTALPIA DE NEUTRALIZAÇÃO

VILA VELHA
MARÇO,2017

1-Introdução

Conforme Atkins e Paula (2010, p.34) “Calorimetria é o estudo do calor transferido durante um processo físico e químico. Um calorímetro é um dispositivo para medir a energia transferida como calor.”

Podemos definir calor em termos moleculares. Sendo assim ele é a transferência de energia que faz uso do movimento caótico das moléculas. (Atkins, 2010)

É importante salientar que a energia só pode ser transferida na forma de calor entre dois corpos em diferentes temperaturas. (Fonseca,1992)

A entalpia H é o calor fornecido, a pressão constante. Para a determinação da variação de entalpia segundo Atkins e Paula( 2010, p.38) “Pode-se medir calorimetricamente a variação de entalpia acompanhando-se a variação de temperatura de uma transformação física ou química que ocorra a pressão constante.”

O calorímetro usado no estudo de um processo a pressão constante é chamado de CALORIMETRO ISOBÁRICO.

2-Objetivos

• Determinar a capacidade calorífica de um frasco térmico (calorímetro).
• Determinar o calor de neutralização de um ácido forte por uma base forte.

3-Resultados e discussão

Na tabela a seguir foram reunidas as temperaturas medidas.

T	1 T °C ± 0,5					2 T °C ± 0,5	3 T °C                  ±0,5
Ambiente	24					23,5	23
Fria	11					12	13
Calorímetro	20					20	20

Tabela 1 – Valores encontrados pela medição da temperatura da água em diferentes situações.

Segundo Ball, 2005, a quantidade de calor para variar a temperatura é proporcional a magnitude da variação,  ΔT, e a massa m, como expressa na equação abaixo:

Q  m .  ΔT[pic 2]

Ainda segundo Ball, para converter essa proporcionalidade em uma igualdade, é necessária uma constante de proporcionalidade, essa constante de proporcionalidade é c (capacidade de calor especifica), representada pela formula abaixo:

Q=c.m. ΔT           Equação 1

Como nesse experimento não foi dado a massa de água e sim o volume de água utilizada, a partir da densidade específica da água 1 g.cm-3, pode-se obter então uma relação entre massa ( m) e volume(v), como demonstrado abaixo:

d=m/v

m=v        equação 2

Aplicando a equação 2 na equação 1 tem se:

Q=c.v. ΔT    Equação 3

Aplicando a equação 3 no experimento feito em sala, tem –se:

Q(H2O fria) + Q(H2O ambiente)+ Q(calorímetro)=0    Equação 4

Vamb.Cagua. ΔT + Vfria.Cagua. ΔT + C. ΔT  =0   Equação 5

A partir dos volumes e sabendo que a capacidade calorifica da água( Cágua) é igual a 1 cal.g-1.0C-1 , chega-se a seguinte equação para encontrar a capacidade calorifica do calorímetro ( C):

C= ( - 50( Tf – Tfria) -  100 ( Tf – Tamb)) / ( Tf – Tamb)         Equação 6

Tf =temperatura medida no calorímetro

Tfria = temperatura medida na água fria

Tamb = temperatura da água ambiente

Com os valores medidos das temperaturas contidas na tabela 1, calculou-se as capacidades calorificas e então tirou-se uma média:

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