Calor: energia térmica em trânsito
Calor é energia térmica em trânsito entre corpos a temperaturas diferentes.
No SI (Sistema Internacional), a unidade de medida de calor é o Joule (J). No
entanto, por razões históricas, utiliza-se também a caloria (cal) ou mesmo um
de seus múltiplos, a quilocaloria (kcal).
1 cal = 4, 1868 J
1 kcal = 1000 cal
Calor sensível e calor latente
Situação 1: água no estado líquido
sendo aquecida.
Situação 2: bloco de gelo sendo
aquecido.
Quando um corpo recebe calor, os efeitos podem ser variação de temperatura
ou mudança de estado.
Calor sensível e calor latente
Na situação 1, ocorre apenas variação de temperatura. Neste
caso, diremos que o corpo recebeu calor sensível.
Portanto, o calor sensível é responsável pela variação de temperatura.
Na situação 2, não houve variação de temperatura. Ocorre
apenas a fusão da água (mudança do estado sólido para o
líquido). Neste caso, diz-se que o corpo recebeu calor
latente.
Portanto, o calor latente é responsável pela mudança de estado.
Calor específico
Experimentalmente, pode-se constatar que cada substância
precisa de uma quantidade de calor diferente para elevar sua
temperatura.
Portanto, o calor específico é a quantidade de calor necessária para que 1 g de
uma substância varie sua temperatura em 1°C.
Unidade no SI
cal/g.°C
Na natureza, a substância de maior calor específico é a água
(1 cal/g.°C)
O calor específico do ferro, por exemplo, é 0,11 cal/g.°C
Capacidade térmica
A capacidade térmica de um corpo é a medida da
“facilidade” que uma substância apresenta para receber ou
ceder calor. Podemos calcular dividindo (comparando) a
quantidade de calor (Q) pela variação de temperatura (∆θ):
Q
C=
∆θ
Unidade no SI
cal/°C
A capacidade térmica de 1 g de água é 1 cal/°C. Para elevar
de 1°C a temperatura de 1 litro de água (1 kg = 1000 g) são
necessários 1 kcal = 1000 cal de calor.
Equação fundamental da Calorimetria
Pode-se calcular a quantidade de calor que um corpo cede
ou recebe a partir da seguinte equação:
Q = m ⋅ c ⋅ ∆θ
Unidade no SI
cal
m: massa do corpo (no SI, em g)
c: calor específico da substância (no SI, em cal/g.°C)
∆θ: variação de temperatura (em °C)