As trocas de calor acontecem diariamente e a todo instante entre os corpos e objetos que fazem parte do universo. Mas o que vem a ser calor? A definição de calor pode ser dada da seguinte forma:
Calor é energia térmica em trânsito que flui de um corpo para outro em decorrência da diferença de temperatura dos mesmos.
O calor pode ser transferido de um corpo para outro por meio de três diferentes formas que são: condução, convecção e irradiação. A condução surge do contato entre os materiais com diferença de temperatura. A convecção acontece com os fluidos em geral e ocorre em razão das diferenças de densidade das partes envolvidas. Por último, temos a irradiação. Esse é o tipo de propagação do calor que, ao contrário das outras duas mencionadas anteriormente, não necessita de um meio material para que aconteça, ou seja, pode acontecer no vácuo. É dessa forma que todos os dias o Sol aquece a Terra.
O calor tem grande importância em nossas vidas e muitas vezes é necessário medir a quantidade que é trocado entre os corpos. Para quantificar o calor trocado entre estes, bem como outras grandezas térmicas, utiliza-se um aparelho denominado calorímetro. Esse equipamento é constituído por um recipiente interno que, por sua vez, é envolvido por outro recipiente externo totalmente fechado e de paredes isolantes. Com essa construção reduzem-se ao máximo as perdas de calor para o meio ambiente.
Quando dois ou mais corpos de temperaturas diferentes são colocados em seu interior, acontecem trocas de calor entre os mesmos até que alcancem o equilíbrio térmico. É por meio dessa igualdade de temperaturas que podemos determinar, por exemplo, a capacidade térmica e o calor específico das substâncias em questão.
Calor é energia térmica em trânsito que flui de um corpo para outro em decorrência da diferença de temperatura dos mesmos.
O calor pode ser transferido de um corpo para outro por meio de três diferentes formas que são: condução, convecção e irradiação. A condução surge do contato entre os materiais com diferença de temperatura. A convecção acontece com os fluidos em geral e ocorre em razão das diferenças de densidade das partes envolvidas. Por último, temos a irradiação. Esse é o tipo de propagação do calor que, ao contrário das outras duas mencionadas anteriormente, não necessita de um meio material para que aconteça, ou seja, pode acontecer no vácuo. É dessa forma que todos os dias o Sol aquece a Terra.
O calor tem grande importância em nossas vidas e muitas vezes é necessário medir a quantidade que é trocado entre os corpos. Para quantificar o calor trocado entre estes, bem como outras grandezas térmicas, utiliza-se um aparelho denominado calorímetro. Esse equipamento é constituído por um recipiente interno que, por sua vez, é envolvido por outro recipiente externo totalmente fechado e de paredes isolantes. Com essa construção reduzem-se ao máximo as perdas de calor para o meio ambiente.
Quando dois ou mais corpos de temperaturas diferentes são colocados em seu interior, acontecem trocas de calor entre os mesmos até que alcancem o equilíbrio térmico. É por meio dessa igualdade de temperaturas que podemos determinar, por exemplo, a capacidade térmica e o calor específico das substâncias em questão.
O calorímetro é um instrumento utilizado para medir a quantidade de calor, fazer análises das trocas de calor que acontecem entre dois corpos localizados em seu interior, e ainda determinar o calor específico de um determinado elemento, que pode ser, por exemplo, o cobre. Esse equipamento é muito utilizado nos laboratórios de ensino quando se deseja realizar as análises citadas anteriormente. Ele pode ser comprado, como também confeccionado. Com materiais simples e do cotidiano dos alunos o professor de física pode instruir os alunos na confecção desse instrumento, a fim de fazer análises das quantidades de calor trocadas neste sistema isolado termicamente, ou seja, livre de trocas de calor com o meio ambiente.
Para construir um calorímetro, proceda da seguinte forma: pegue um recipiente de isopor que possua tampa bem ajustada, ou seja, que não possua folgas entre a tampa e as paredes do recipiente. Dentro deste último coloque outro recipiente de metal e com um algodão preencha os espaços existentes entre os dois recipientes. Na tampa da embalagem de isopor faça dois pequenos furos, um para o termômetro e outro para o agitador (uma pequena haste metálica, por exemplo). Está pronto o calorímetro!
Para medir a quantidade de calor e descobrir o calor especifico de um determinado material como o ferro, por exemplo, coloque uma determinada massa de água a temperatura de 20 °C dentro do calorímetro. Feito isso, pegue um pequeno pedaço de ferro, meça sua massa e depois aqueça-o até que ele atinja uma temperatura de 60°C. Ainda quente coloque-o dentro do calorímetro contendo água, feche bem e com o agitador agite o sistema para que ele entre em equilíbrio térmico. Sabendo a massa, a temperatura inicial e final da água e do ferro e utilizando a equação fundamental e o princípio da calorimetria, podemos fazer as análises das trocas de calor e descobrir qual é o calor específico do material.
Para construir um calorímetro, proceda da seguinte forma: pegue um recipiente de isopor que possua tampa bem ajustada, ou seja, que não possua folgas entre a tampa e as paredes do recipiente. Dentro deste último coloque outro recipiente de metal e com um algodão preencha os espaços existentes entre os dois recipientes. Na tampa da embalagem de isopor faça dois pequenos furos, um para o termômetro e outro para o agitador (uma pequena haste metálica, por exemplo). Está pronto o calorímetro!
Para medir a quantidade de calor e descobrir o calor especifico de um determinado material como o ferro, por exemplo, coloque uma determinada massa de água a temperatura de 20 °C dentro do calorímetro. Feito isso, pegue um pequeno pedaço de ferro, meça sua massa e depois aqueça-o até que ele atinja uma temperatura de 60°C. Ainda quente coloque-o dentro do calorímetro contendo água, feche bem e com o agitador agite o sistema para que ele entre em equilíbrio térmico. Sabendo a massa, a temperatura inicial e final da água e do ferro e utilizando a equação fundamental e o princípio da calorimetria, podemos fazer as análises das trocas de calor e descobrir qual é o calor específico do material.
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