Calorimetria

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Calor

Energia térmica em trânsito entre corpos devido a uma diferença de temperatura.

Temperatura

Grandeza escalar que mede o grau de agitação térmica média das partículas de um corpo.

Equilíbrio térmico

Estado no qual dois ou mais corpos em contato atingem a mesma temperatura, cessando o fluxo líquido de calor.

Lei Zero da Termodinâmica

Se dois corpos estão em equilíbrio térmico com um terceiro, então eles estão em equilíbrio térmico entre si.

Caloria (cal)

Quantidade de calor necessária para elevar em 1 °C a temperatura de 1 grama de água sob pressão de 1 atm.

Equivalente mecânico do calor

Relação de conversão de energia que estabelece que 1 caloria equivale a aproximadamente 4,186 joules.

Calor sensível

Quantidade de calor trocada por um corpo que provoca exclusivamente variação de temperatura, sem mudança de fase.

Equação fundamental da calorimetria

Q = m . c . ΔT, relacionando calor sensível trocado, massa, calor específico e variação de temperatura.

Capacidade térmica (C)

Razão entre a quantidade de calor absorvida ou cedida por um corpo e a correspondente variação de temperatura (C = Q/ΔT ou C = m . c).

Calor específico sensível (c)

Quantidade de calor necessária para variar em 1 unidade a temperatura de 1 unidade de massa de uma substância específica.

Calor latente

Quantidade de calor transferida a uma substância durante a mudança de estado físico, mantendo a temperatura constante.

Fórmula do calor latente

Q = m . L, onde Q é a quantidade de calor, m é a massa e L é o calor latente da mudança de fase.

Fusão

Transição de fase da matéria do estado sólido para o estado líquido mediante absorção de calor.

Solidificação

Transição de fase do estado líquido para o estado sólido mediante liberação de calor.

Vaporização

Transição do estado líquido para o gasoso, subdividida em evaporação, ebulição e calefação.

Evaporação

Processo lento, espontâneo e superficial de passagem do líquido para o estado gasoso, em qualquer temperatura.

Ebulição

Processo turbulento e rápido de vaporização que ocorre em toda a massa líquida em uma temperatura determinada.

Calefação

Vaporização quase instantânea quando um líquido entra em contato com uma superfície com temperatura muito superior ao seu ponto de ebulição.

Condensação ou Liquefação

Transição de fase da matéria do estado gasoso para o estado líquido mediante perda de calor.

Sublimação

Passagem direta do estado sólido para o gasoso ou vice-versa, sem passar pela fase líquida intermediária.

Curva de aquecimento

Gráfico que representa a variação de temperatura de uma substância em função do tempo ou calor recebido, indicando patamares de transição de fase.

Ponto de fusão

Temperatura fixa sob dada pressão na qual uma substância pura coexiste em equilíbrio sólido-líquido.

Ponto de ebulição

Temperatura fixa sob dada pressão na qual a pressão de vapor do líquido se iguala à pressão externa exercida sobre ele.

Pressão de vapor máxima

Pressão exercida pelo vapor quando este se encontra em equilíbrio dinâmico com o seu respectivo líquido.

Influência da altitude na ebulição

Maior altitude implica menor pressão atmosférica e, consequentemente, menor temperatura de ebulição da água.

Panela de pressão

Recipiente fechado que aumenta a pressão interna, elevando o ponto de ebulição da água e cozinhando alimentos mais rápido.

Calorímetro

Dispositivo isolado termicamente utilizado para medir quantidades de calor trocadas entre corpos.

Calorímetro ideal

Aparelho teórico que não troca calor com o meio externo e possui capacidade térmica nula, absorvendo zero calor.

Equivalente em água de um calorímetro

Massa fictícia de água pura que absorveria a mesma quantidade de calor que o calorímetro para uma idêntica variação de temperatura.

Princípio das trocas de calor

Em um sistema isolado termicamente, o somatório de todas as quantidades de calor trocadas entre os corpos é igual a zero (ΣQ = 0).

Condução térmica

Processo de propagação de calor de molécula a molécula através de choques, predominante em sólidos e sem transporte de matéria.

Lei de Fourier

Determina o fluxo de calor por condução: Φ = k . A . ΔT / e, onde k é a condutibilidade térmica, A a área e e a espessura.

Condutibilidade térmica

Propriedade física de um material que quantifica sua eficiência em transferir calor por condução.

Isolante térmico

Material que possui baixa condutibilidade térmica, retardando as trocas de calor por condução.

Convecção térmica

Propagação de calor que ocorre em fluidos decorrente da movimentação de massas gerada por diferenças de densidade.

Correntes de convecção

Fluxos circulares em fluidos nos quais o fluido quente, menos denso, sobe e o fluido frio, mais denso, desce.

Radiação térmica

Propagação de energia térmica através de ondas eletromagnéticas (especialmente infravermelho), sem necessidade de meio material.

Corpo negro

Objeto teórico ideal que absorve toda a radiação térmica incidente sobre ele, sem refletir ou transmitir qualquer fração.

Lei de Stefan-Boltzmann

A energia total irradiada por unidade de área de um corpo negro por segundo é proporcional à quarta potência da temperatura absoluta.

Potência térmica

Razão entre a quantidade de calor transmitida e o intervalo de tempo transcorrido (P = Q/Δt), expressa em watts no SI.

Fluxo de calor

Taxa de transferência de calor por unidade de tempo que atravessa uma determinada seção transversal.

Sobrefusão ou superfusão

Estado metaestável em que um líquido permanece líquido em temperatura inferior à sua temperatura normal de solidificação.

Diagrama de fases

Gráfico bidimensional de pressão contra temperatura que indica as condições nas quais diferentes estados físicos coexistem.

Ponto triplo

Condição única de pressão e temperatura na qual coexistem em equilíbrio dinâmico os três estados físicos da matéria.

Ponto crítico

Condição terminal de temperatura e pressão acima da qual cessa a distinção física entre líquido e vapor.

Fluido supercrítico

Substância em temperatura e pressão acima do seu ponto crítico, apresentando propriedades intermediárias entre líquido e gás.

Gás vs. Vapor

Vapor pode ser liquefeito apenas por compressão isotérmica; o gás necessita de resfriamento prévio abaixo da temperatura crítica.

Dilatação térmica

Aumento das dimensões geométricas de um corpo resultante do aumento do espaçamento molecular devido à elevação de temperatura.

Comportamento anômalo da água

Diminuição de volume e aumento de densidade ao ser aquecida no intervalo entre 0 °C e 4 °C sob pressão padrão.

Garrafa térmica (vaso de Dewar)

Recipiente com vácuo entre paredes duplas espelhadas para minimizar trocas de calor por condução, convecção e radiação.