1. CALOR SENSÍVEL

Um corpo pode receber ou cede calor para o ambiente. Quando ele recebe calor, ocorre o aumento da sua temperatura. Quando cede calor, a sua temperatura diminui. Mas quais são os fatores que influenciam nesta quantidade de energia?

• Massa (m): quanto maior a massa a ser esquentada, maior será a quantidade de energia a ser fornecida. Por exemplo, aquecer um bife leva mais tempo (e menos energia) do que esquentar um pedaço inteiro da mesma carne.
• Material (c – calor específico): as substâncias se aquecem ou resfriam em tempos diferentes. Isso ocorre pela capacidade que cada substância possui de esfriar ou esquentar. O calor específico de um corpo é a grandeza física responsável por medir essa característica.

Substâncias que levam mais tempo para esquentar ou esfriar possuem maior calor específico. O calor específico da água é 1 cal/gC. Comparando com outras substâncias, esse valor é alto, ou seja, a água leva mais tempo para resfriar ou esquentar do que a maioria das substâncias.

A tabela abaixo mostra o calor específico de algumas substâncias.

SUBSTÂNCIAS	c (em cal/gºC)
Chumbo (sól.)	0,031
Platina (sol.)	0,032
Mercúrio (líq.)	0,033
Estanho (sol.)	0,055
Prata (sól.)	0,056
Cobre (sól.)	0,094
Ferro (sól.)	0,11
Éter (líq.)	0,56
Álcool (líq.)	0,58
Água (líq.)	1,00

• Variação da temperatura (ΔT): quanto maior a variação da temperatura do corpo, maior a quantidade de energia necessária para realizar o procedimento.

As três dependências acima podem ser resumidas na expressão abaixo:

Q = mcΔT

• Q – quantidade de energia em calorias (cal) ou joules (J).
• m – massa em gramas ou quilogramas.
• c – calor específico em cal/gC ou J/gC

Uma caloria equivale a 4,18 J.

A energia que um corpo recebe ou perde provocando uma variação de temperatura no corpo é chamada de calor sensível.

2. CAPACIDADE TÉRMICA (C)

A capacidade térmica é o produto da massa e do calor específico da substância que constitui o corpo.

C = mc

Substituindo na fórmula da calorimetria, temos:

Q = CΔT

A unidade é cal/C. Essa constante é conhecida como a capacidade térmica (C), que é a quantidade de calor que um corpo precisa receber ou ceder para que sua temperatura varie de um grau.

3. CALOR LATENTE

Quando um corpo muda de fase, a sua temperatura não se altera enquanto o processo não se realizar por completo. A expressão do calor sensível não serve para determinar a quantidade de energia necessária para um corpo mudar de fase. Para isso, utiliza-se a expressão do calor latente (L).

Q = mL

Unidade do calor latente: cal / g

É importante notar que para que o processo inverso ocorra, ou seja, a água líquida se transforme em gelo, é necessário que a água perca energia para o ambiente. Essa energia é a mesma que fornecemos para derreter o gelo.

Resumindo:

• Para derreter um grama de gelo: fornecemos 80 calorias de energia.
• Para solidificar um grama de água: retiramos 80 calorias de energia.

Exemplos (para a água):

• calor latente de fusão: L_F = 80 cal/g
• calor latente de solidificação: L_S = – 80 cal/g
• calor latente de vaporização: L_V = 540 cal/g
• calor latente de condensação: L_F = – 540 cal/g

4. AS MUDANÇAS DE FASE

A ilustração abaixo resume as mudanças de fase.

• Vaporização: um processo lento onde as moléculas com maior energia cinética na superfície de líquido conseguem escapar e se tornam parte de um gás. Isso ocorre quando deixamos a roupa secar em um varal.

As moléculas de um líquido estão em constante movimento e quando as moléculas mais rápidas se chocam com as moléculas mais lentas na superfície do líquido, essas adquirem energia o suficiente para escapar.

Como as moléculas que permaneceram no líquido perderam energia após o choque, o líquido como um todo se resfria durante a evaporação.

• Condensação: a substância passa do estado gasoso para o estado líquido ao retirarmos energia das moléculas do vapor. Isso ocorre quando colocamos água gelada em um copo.

Aguardando alguns segundos, o copo começa a “suar”. O vapor d´ água no ar em volta do corpo perde calor para o copo (que está em uma temperatura mais baixa).

• Sublimação: é a passagem do estado sólido para o gasoso (ou vice-versa) sem a transformação para o estado líquido. O gelo seco é um exemplo da sublimação.

5. CURVAS DE AQUECIMENTO E RESFRIAMENTO

As curvas de aquecimento e resfriamento permitem relacionar a quantidade de calor recebida ou cedida pelo corpo com a mudança da sua temperatura.

Isso permite calcular o calor especifico e latente de um corpo, além das suas temperaturas de mudança de fase.

O exemplo acima mostra a curva de aquecimento para uma amostra de água. A água que se encontra-se no estado sólido (gelo) é aquecido até virar vapor.