O assunto Calorimetria é muito cobrado na prova da UERJ da 1ª fase. O objetivo desse artigo é mostrar os principais pontos cobrados neste vestibular e resolver alguns exercícios em vídeo. Vamos lá!
Além disso, leia as dicas desse blog para se tornar um estudante vencedor, estudando menos e aprendendo mais!
- Calor sensível
A expressão abaixo serve para calcular a quantidade de calor que um corpo recebe ou cede.
Onde:
m – massa do corpo.
c – calor específico.
ΔT – variação da temperatura.
1.1 Fique ligado!
a) o calor específico mede a dificuldade que um corpo possui para esquentar ou esfriar. Exemplo: a água possui um calor específico alto (comparado com a maioria das substâncias). Por isso, não é fácil esquenta-la ou esfria-la.
b) essa fórmula só pode ser usada se o corpo não mudar de fase. Exemplo: esquentar a água de 15 ºC para 50 ºC. Em nenhum momento aqui, a água passa do estado líquido para outro estado.
c) preste sempre atenção nas unidades do calor específico. Ela que determina as unidades das outras grandezas. É muito comum trabalhar com unidades FORA do Sistema Internacional. Exemplo: cÁGUA = 1 cal / gºC.
Repare:
- A unidade de energia é “cal”. Portanto, a unidade de Q é cal também.
- A unidade de massa é “g”.
- A unidade da variação da temperatura é “ºC”.
Exemplo: Qual a quantidade de energia para aquecer 2 kg de água de 20 ºC para 60 º? Dado: cÁGUA = 1 cal /gºC.
Repare que a unidade de massa foi dada em “kg” e no calor específico, a unidade é “g”. Portanto, é necessário transformar “kg” para “g” antes da substituição dos valores na fórmula!
Resumo das unidades no Sistema Internacional (S.I) e as que usuais (que mais aparecem nos exercícios).
Assista abaixo um exercício que eu fiz ilustrando o uso dessa fórmula e como trabalhar com as unidades.
Essa é a melhor forma de aprender, exercitando!
- Calor latente
Quando o corpo muda de fase, não podemos usar a fórmula do calor sensível. Suponha que um pedaço de gelo (estado sólido) a 0 ºC começa a derreter. A fórmula abaixo é usada para calcular a quantidade de energia para completar a tarefa.
Onde:
m – massa do corpo.
L – calor latente (mede a dificuldade que um corpo possui para mudar de fase).
Em geral, um exercício na UERJ pode conter apenas a fórmula do item 1 (calor sensível). Em alguns casos (raros), as fórmulas dos itens 1 e 2 caem em uma mesma questão.
Assista abaixo um exercício que eu fiz ilustrando o uso das duas fórmulas juntas.
- Trocas de calor
Quando dois corpos com temperaturas diferentes são colocados em contato, eles trocam calor. A UERJ adora esse tipo de questão! A fórmula para o cálculo da troca de calor entre dois corpos é:
Generalizando para o caso de haver vários corpos a temperaturas diferentes:
Os exercícios desse tipo são muito parecidos. No vídeo abaixo, eu te mostro um macete para resolvê-lo!
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Um grande beijo do BF!
