CALOR E TEMPERATURA

Calor e Temperatura

SUMÁRIO

1-Introdução -------------------------------------------------------------------------------- 04

2-Objetivos ---------------------------------------------------------------------------------- 13

Parte experimental

3-Materiais e reagentes ----------------------------------------------------------------- 14

3.1-Procedimento ------------------------------------------------------------------------- 15

4-Resultados ------------------------------------------------------------------------------- 16

5- Conclusão ------------------------------------------------------------------------------- 18

6-Questionário----------------------------------------------------------------------------- 19

1-INTRODUÇÃO:

Calor é uma quantidade de energia térmica transferida.

Quando calor entra em um corpo, ele aquece, e quando sai do corpo ele esfria.

Para medir este aquecimento e esfriamento criou-se um conceito adicional: temperatura.

Para relacionar entre si calor e temperatura, lembra-se o que segue:

Quanto maior a quantidade de calor mais aquece o corpo, e portanto, maior será a variação de temperatura. Uma mesma quantidade de calor aquece muito um corpo pequeno e pouco um corpo grande, ou a variação da temperatura é proporcional à quantidade de calor.

t Q (1)

(Observe que é o símbolo de proporcionalidade)

é inversamente proporcional à massa:

t 1 / m (2)

Juntando as duas equações acima, obtemos:

t Q / m (3)

Podemos transformar esta última equação em uma igualdade, colocando uma constante de proporcionalidade c, obtendo:

c t = Q / m (4)

que pode ser reescrita como:

Q

(5)

= m c t

A constante c chama-se calor específico e depende do material do corpo que estamos aquecendo (água, ferro, etc.). O calor específico é medido em cal / g ºC.

Exemplo: O calor específico da água é igual a 1,0 cal / g ºC. Significa que é necessário fornecer uma quantidade de calor de 1,0 cal para aquecer 1,0 g de água de 1 ºC.

A tabela abaixo apresenta o calor específico de algumas substâncias à pressão constante de 1 atm.

Substância Calor Específico (cal/g.°C)

água 1,0

álcool 0,6

alumínio 0,22

ar 0,24

carbono 0,12

chumbo 0,031

cobre 0,094

ferro 0,11

gelo 0,5

hélio 1,25

hidrogênio 3,4

latão 0,092

madeira 0,42

mercúrio 0,033

nitrogênio 0,25

ouro 0,032

oxigênio 0,22

prata 0,056

rochas 0,21

vidro 0,16

zinco 0,093

Temperatura

A Temperatura é um parâmetro físico (uma função de estado) descritivo de um sistema que vulgarmente se associa às noções de frio e calor, bem como às transferências de energia térmica, mas que se poderia definir, mais exatamente, sob um ponto de vista microscópico, como a medida da energia cinética associada ao movimento (vibração) aleatório das partículas que compõem o um dado sistema físico.

A diferença de temperatura permite a transferência da energia térmica, ou calor, entre dois ou mais sistemas. Quando dois sistemas estão na mesma temperatura, eles estão em equilíbrio térmico e não há transferência de calor. Quando existe uma diferença de temperatura, o calor é transferido do sistema de temperatura maior para o sistema de temperatura menor até atingir um novo equilíbrio térmico. Esta transferência de calor pode acontecer por condução, convecção ou irradiação térmica (veja calor para obter mais detalhes sobre os diversos mecanismos de transferência de calor). As propriedades precisas da temperatura são estudadas em termodinâmica. A temperatura tem também um papel importante em muitos campos da ciência, entre outros a física, a química e a biologia.

A temperatura é diretamente proporcional à quantidade de energia térmica num sistema. Quanto mais energia térmica se junta a um sistema, mais a sua temperatura aumenta. Ao contrário, uma perda de calor provoca um abaixamento da temperatura do sistema. Na escala microscópica, este calor corresponde à transmissão da agitação térmica entre átomos e moléculas no sistema. Assim, uma elevação de temperatura corresponde a um aumento da velocidade de agitação térmica dos átomos.

Muitas propriedades físicas da matéria como as suas fases ( estado sólido, líquido, gasoso, plasma ou condensado de Bose-Einstein), a densidade,a solubilidade, a pressão de vapor e a condutibilidade elétrica dependem da temperatura. A temperatura tem também um papel importante no valor da velocidade das reações químicas. É por isso que o corpo humano possui alguns mecanismos para manter a temperatura a 37°C, visto que uma temperatura um pouco maior pode resultar em reações nocivas à saúde, com conseqüências sérias. A temperatura controla também o tipo e a quantidade de radiações térmicas emitidas pela área. Uma aplicação deste efeito é a lâmpada incandescente, em que o filamento de tungstênio é aquecido