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Física: Trocas de Calor

Por Dificuldade Zero - quinta-feira, 21 de maio de 2015 Sem comentários
Assunto Anterior: Equação Fundamental da Calorimetria.
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Quando dois ou mais corpos, com temperaturas diferentes, são postos em contato, eles trocam calor entre si, até atingir o equilíbrio térmico.

Como a energia se conserva, nesse caso na forma de calor, a quantidade de calor cedida pelos corpos de maior temperatura deve ser recebida integralmente pelos corpos de temperatura mais baixa.


A imagem demonstra um sistema aberto, portanto o calores envolvidos não são somente a água quente, a água fria e o recipiente. O calor do meio ambiente também irá influenciar. Normalmente, questões envolvem somente um sistema isolado termicamente.

As quantidades de calor cedido e recebido possuem sinais contrários, e por isso, a soma desses valores é nula. Algebricamente, temos:


Qcedido + Qrecebido = 0

Exemplo:

1) Um calorímetro de capacidade térmica 40 cal/ºC contém 110g de água a 90ºC. Calcule a massa de alumínio a 20ºC que devemos colocar no calorímetro para esfriar a água a 80ºC

Dados: c(água) = 1 cal/gºC ; c(alumínio) = 0,2 cal/gºC

Resolução:

Q(calorímetro) + Q(água) + Q(alumínio) = 0

m.c.Δθ + m.c.Δθ + m.c.Δθ = 0

40*(80-90)+110*1*(80-90)+m*0,2*(80-20) = 0

40*(-10)+110*(-10)+0,2m*(60)=0

-400 -1100 +12m = 0

m = 1500/12 -> 125g
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Assunto Posterior: Calor Latente (em produção).

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