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8.1 - Calor
Calor Sensível:
A quantidade de calor sensível trocada por uma substância só
é valida enquanto ela se encontrar numa mesma fase.
Q = m . c . ΔT
(Trocas de calor para uma mesma fase)
Calor Latente:
Uma substância pura durante a mudança de fase, troca calor, porém sua
temperatura permanece constante. Neste caso, não podemos usar a
equação da troca de calor sensível ( Q = m . c . ΔT ) e ( ΔT = 0 e Q ≠ 0 ).
Quantidade de calor latente é aquela trocada por uma substância durante
a mudança de fase.
Q=m.L
(Trocas de calor para mudança de fase)
Q – Quantidade de calor latente
m – Massa da substância que mudou de fase
L – Calor latente de mudança de fase
O calor latente de mudança de fase (L) corresponde à quantidade de calor
trocada por uma unidade de massa da substância para que ela mude de
fase à temperatura constante.
• Unidades:
L – cal/g
L – J/kg (S.I.)
Para a pressão atmosférica de 1 atm (normal), para a água, temos:
Para a água, à 1 atm, se o calor latente de fusão é de 80 cal/g, significa
que, para cada 80 cal que um bloco de gelo a 0ºC receber, (1g) um
grama de gelo se transformará em (1g) um grama de água também a 0ºC.
CURVAS DE AQUECIMENTO E
RESFRIAMENTO
As curvas de aquecimento ou resfriamento fornecem a variação de temperatura de
um corpo em função da quantidade de calor recebida ou cedida pelo corpo.
ΔT
ΔT3
ΔT2
Líquido
+
Sólido
ΔT1
+
Sólido
Q1
Líquido
Vapor
Q3
Q4
Gasoso
líquido
Q2
Q5
Q recebida
• Curva de Mudança de Fase:
Dada uma substância pura, inicialmente na fase sólida, que recebe calor de uma
fonte de potência constante, sua curva de aquecimento é:
Tv = Tc
Tf = Ts
AB – aquecimento da substância na fase sólida (calor sensível - Q1 = m.csólido. ΔT1 )
BC – Fusão da substância (Calor latente - Q4 = m.LF )
CD – aquecimento da substância na fase líquida (calor sensível - Q3 = m.csólido. ΔT3 )
DE – Vaporização da substância (Calor latente - Q4 = m.LV )
EF – aquecimento da substância na fase gasosa (calor sensível - Q5 = m.csólido. ΔT5 )
Exemplo 04
Cap. 8.1 – Transferência de Calor ( Lista de exercícios )
24. Uma peça de ferro de 50 g tem temperatura de 10 oC. Qual é o calor necessário para
aquecê-la até 80 oC? (calor específico do ferro: c = 0,11 cal/ g. oC )
25. Uma pessoa bebe 500 g de água a 10 oC. Admitindo que a temperatura dessa pessoa é de
36 oC, qual a quantidade de calor que essa pessoa transfere para a água? O calor específico
da água é 1 cal/ g. oC.
26. Determine a quantidade de calor que 200 g de água deve perder para que sua
temperatura diminua de 30 oC para 15 oC. O calor específico da água é 1 cal/ g. oC.
27. Um corpo de massa 50 gramas recebem 300 calorias e sua temperatura sobe de 10 oC até
30 oC. Determine o calor específico da substância que o constitui.
28. Mil gramas de glicerina, de calor específico 0,6 cal/ g. oC, inicialmente a 0 oC, recebe
12000 calorias de uma fonte. Determine a temperatura final da glicerina.
29. Uma fonte térmica fornece, em cada minuto, 20 calorias. Para produzir um aquecimento
de 20 oC para 50 oC em 50 gramas de um líquido, são necessários 15 minutos. Determine o
calor específico do líquido.
Diagrama de Fases da Matéria