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Sábado, 21 de junho de 2008 Boa Tarde. CALORIMETRIA. “Em um sistema isolado, as trocas de calor obedecem ao principio de conservação da energia .” “Calor – energia térmica em trânsito, que flui com sentido único e obrigatório, do corpo de maior temperatura para o de menor temperatura.”.
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CALORIMETRIA “Em um sistema isolado, as trocas de calor obedecem ao principio de conservação da energia.” “Calor – energia térmica em trânsito, que flui com sentido único e obrigatório, do corpo de maior temperatura para o de menor temperatura.”
TROCAS DE CALOR Lei Zero da Termodinâmica: Corpos em Equilíbrio Térmico possuem a mesma Temperatura
Calorímetro Recipiente termicamente isolado que além de dificultar as trocas de calor do seu conteúdo com o meio externo, permite medir a quantidade de calor trocado em seu interior.
Calorímetro Na verdade, não existe calorímetro ideal (alguns muito próximos). Portanto, é comum associá-lo à uma massa de água ou à uma Capacidade Térmica.
Trocas de Calor Quando corpos com temperaturas diferentes são colocados em contato, ocorre troca de calor até o equilíbrio térmico ser atingido. Calor recebido > 0 Calor Cedido < 0
Exercício Colocam-se 80 g de gelo a 0 °C em 100 g de água a 20 °C. Admitindo o sistema termicamente isolado, determine: • A temperatura final da mistura? • A massa de água líquida após o equilíbrio térmico? Dados: cágua = 1 cal/g. oC; é LF = 80 cal/g.
Colocam-se 80 g de gelo a 0 °C em 100 g de água a 20 °C. Admitindo o sistema termicamente isolado, determine: • A temperatura final da mistura? • A massa de água líquida após o equilíbrio térmico? Dados: cágua = 1 cal/g. oC; é LF = 80 cal/g. 1° Passo: Verificar as quantidades máximas de cada elemento. Gelo: Água: 2° Passo: Noção!!!Não dá para derreter todo gelo! A água não tem energia suficiente para isso! Se vai sobrar gelo e água, qual é a única temperatura possível para o equilíbrio? 0 °C
Colocam-se 80 g de gelo a 0 °C em 100 g de água a 20 °C. Admitindo o sistema termicamente isolado, determine: • A temperatura final da mistura? • A massa de água líquida após o equilíbrio térmico? Dados: cágua = 1 cal/g. oC; é LF = 80 cal/g. Agora que você já sabe a temperatura de equilíbrio, para calcular a massa restante de líquido é só utilizar a equação das trocas de calor.
Exercício Um calorímetro de equivalente em água de 30 g, contém 270 g de água a 0 °C. Colocam-se, no interior do calorímetro, 200 g de cobre (c = 0,09 cal/g. °C), à temperatura de 224 °C. Determine a temperatura de equilíbrio.Dados: cágua = 1 cal/g. oC;
Um calorímetro de equivalente em água de 30 g, contém 270 g de água a 0 °C. Colocam-se, no interior do calorímetro, 200 g de cobre (c = 0,09 cal/g. °C), à temperatura de 224 °C. Determine a temperatura de equilíbrio.Dados: cágua = 1 cal/g. oC; Como o calorímetro é equivalente a 30 g de água, podemos considerar que as trocas de calor são feitas por: • 300 g de água a 0 °C • 200g de cobre a 224 °C Então, pela equação das trocas de calor:
Exercício Um recipiente termicamente isolado contem 300 g de chumbo derretido à sua temperatura de fusão de 327 °C. Quantos gramas de água fervente devem ser derramados sobre o Chumbo para que, ao final do processo, toda água tenha evaporado e o metal solidificado encontre-se a 100 °C.Considere que a troca de calor dê-se exclusivamente entre a água e o chumbo. Dados: A água irá receber calor do Chumbo! O Chumbo realizará 2 processos: Solidificação + Resfriamento
Um recipiente termicamente isolado contem 300 g de chumbo derretido à sua temperatura de fusão de 327 °C. Quantos gramas de água fervente devem ser derramados sobre o Chumbo para que, ao final do processo, toda água tenha evaporado e o metal solidificado encontre-se a 100 °C.Considere que a troca de calor dê-se exclusivamente entre a água e o chumbo. Dados: