Qual é a equação fundamental da Calorimetria?
Explique cada termo da fórmula com sua respectiva
unidade de medida.
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Resposta:
Matematicamente, a capacidade térmica (C) é definida como a razão entre o calor recebido (Q) pelo corpo e a variação de temperatura (ΔT) sofrida por ele. A expressão utilizada para calcular essa relação é:
C = Q
ΔT
A unidade de medida no Sistema Internacional é caloria por grau Celsius (cal/ºC).
A capacidade térmica é uma propriedade dos corpos, e não das substâncias, ou seja, corpos feitos do mesmo material podem sofrer variações de temperatura diferentes quando submetidos à mesma fonte de calor. Isso acontece porque a variação de temperatura também depende de outro fator, a massa do corpo. Quanto maior a massa de um corpo, maior a quantidade de calor necessária para variar sua temperatura.
A razão entre a capacidade térmica e a massa é denominada de calor específico, que é representado pela letra c e calculado com a expressão:
c = C
m
Se substituirmos C pela razão dada acima, podemos obter outra relação para o calor específico, observe:
C = Q ----> c = C ----> c = __Q__
ΔT m ΔT.m
O calor específico é uma característica de cada material e sua unidade de medida é cal/g.ºC. Ele representa a quantidade de calor que deve ser fornecida para elevar em 1 grau Celsius cada 1g de uma substância.
A partir da expressão acima, podemos definir a equação fundamental da calorimetria. Essa equação define a quantidade de calor (Q) que um corpo de massa (m) e calor específico (c) absorve ou libera para variar sua temperatura em certo valor (ΔT). Para calcular a quantidade de calor, basta isolar Q na equação acima, obtendo a expressão:
Q = m.c.ΔT.
Equação fundamental da calorimetria
Para medir a quantidade de calor, utilizamos um instrumento denominado calorímetro — um aparelho com isolação térmica utilizado em laboratórios para realizar estudos sobre a quantidade de calor trocada entre dois ou mais corpos com temperaturas diferentes. A partir desse instrumento, também determinamos a capacidade térmica e o calor específico dos corpos.
Q= m.c.∆t
Q= quantidade de calor sensível ( cal ou J )
C= calor específico ( cal/g°C ou j/kg°C )
m = massa do corpo ( g ou kg )
∆t = variação de temperatura ( °C )