Caderno 2

Capítulo 88.1 - Calor

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Calor Latente:Uma substância pura durante a mudança de fase, troca calor, porém suatemperatura permanece constante. Neste caso, não podemos usar aequação da troca de calor sensível ( Q = m . c . ΔT ) e ( ΔT = 0 e Q ≠ 0 ).Quantidade de calor latente é aquela trocada por uma substância durantea mudança de fase.

Q = m . L(Trocas de calor para mudança de fase)

Q – Quantidade de calor latentem – Massa da substância que mudou de faseL – Calor latente de mudança de fase

O calor latente de mudança de fase (L) corresponde à quantidade de calortrocada por uma unidade de massa da substância para que ela mude defase à temperatura constante.

Calor Sensível:A quantidade de calor sensível trocada por uma substância sóé valida enquanto ela se encontrar numa mesma fase.

Q = m . c . ΔT (Trocas de calor para uma mesma fase)

• Unidades:L – cal/gL – J/kg (S.I.)

Para a pressão atmosférica de 1 atm (normal), para a água, temos:

Para a água, à 1 atm, se o calor latente de fusão é de 80 cal/g, significaque, para cada 80 cal que um bloco de gelo a 0ºC receber, (1g) umgrama de gelo se transformará em (1g) um grama de água também a 0ºC.

CURVAS DE AQUECIMENTO E RESFRIAMENTO

As curvas de aquecimento ou resfriamento fornecem a variação de temperatura de um corpo em função da quantidade de calor recebida ou cedida pelo corpo.

ΔT

Q recebida

ΔT1

ΔT2

ΔT3

Q1 Q2 Q3 Q4 Q5

Sólido

Sólido

+

líquido

Líquido

Líquido

+

Vapor

Gasoso

• Curva de Mudança de Fase:Dada uma substância pura, inicialmente na fase sólida, que recebe calor de umafonte de potência constante, sua curva de aquecimento é:

Tv = Tc

Tf = Ts

AB – aquecimento da substância na fase sólida (calor sensível - Q1 = m.csólido. ΔT1 )BC – Fusão da substância (Calor latente - Q4 = m.LF )CD – aquecimento da substância na fase líquida (calor sensível - Q3 = m.csólido. ΔT3 )DE – Vaporização da substância (Calor latente - Q4 = m.LV )EF – aquecimento da substância na fase gasosa (calor sensível - Q5 = m.csólido. ΔT5 )

Exemplo 04

Cap. 8.1 – Transferência de Calor ( Lista de exercícios )

24.  Uma peça de ferro de 50 g tem temperatura de 10 oC. Qual é o calor necessário para aquecê-la até 80 oC? (calor específico do ferro: c = 0,11 cal/ g. oC ) 25.  Uma pessoa bebe 500 g de água a 10 oC. Admitindo que a temperatura dessa pessoa é de 36 oC, qual a quantidade de calor que essa pessoa transfere para a água? O calor específico da água é 1 cal/ g. oC. 26.  Determine a quantidade de calor que 200 g de água deve perder para que sua temperatura diminua de 30 oC para 15 oC. O calor específico da água é 1 cal/ g. oC. 27.  Um corpo de massa 50 gramas recebem 300 calorias e sua temperatura sobe de 10 oC até 30 oC. Determine o calor específico da substância que o constitui. 28.  Mil gramas de glicerina, de calor específico 0,6 cal/ g. oC, inicialmente a 0 oC, recebe 12000 calorias de uma fonte. Determine a temperatura final da glicerina. 29.  Uma fonte térmica fornece, em cada minuto, 20 calorias. Para produzir um aquecimento de 20 oC para 50 oC em 50 gramas de um líquido, são necessários 15 minutos. Determine o calor específico do líquido.

Diagrama de Fases da Matéria