Calorímetro

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Calorímetro

Dispositivo isolado termicamente utilizado para medir a quantidade de calor trocada em processos físicos ou químicos.

Calor sensível (Q)

Quantidade de calor trocada que provoca apenas variação de temperatura no corpo, sem alterar seu estado físico.

Fórmula do calor sensível

Q = m * c * deltaT

m na fórmula Q = m * c * deltaT

Massa da substância, geralmente medida em gramas (g) ou quilogramas (kg).

c na fórmula Q = m * c * deltaT

Calor específico da substância, medido em cal/(g*°C) ou J/(kg*K).

deltaT na fórmula Q = m * c * deltaT

Variação de temperatura, calculada como Temperatura Final menos Temperatura Inicial (Tf - Ti).

Calor latente (Q)

Quantidade de calor trocada durante a mudança de estado físico do corpo, mantendo a temperatura constante.

Fórmula do calor latente

Q = m * L

L na fórmula Q = m * L

Calor latente específico de mudança de fase da substância, medido em cal/g ou J/kg.

Capacidade térmica (C)

Quantidade de calor necessária para alterar em 1 unidade a temperatura de todo o corpo.

Fórmula da capacidade térmica (relação com calor)

C = Q / deltaT

Fórmula da capacidade térmica (relação com massa)

C = m * c

Princípio da conservação da energia térmica

Em um sistema termicamente isolado, a soma de todos os calores trocados entre os corpos é igual a zero (Soma Q = 0).

Fórmula do equilíbrio térmico em calorímetro perfeito

Q1 + Q2 + ... + Qn = 0

Calorímetro ideal

Calorímetro hipotético que possui capacidade térmica nula (C = 0) e não absorve nem cede calor.

Calorímetro real

Calorímetro que participa das trocas de calor; sua capacidade térmica C_cal deve ser considerada nas contas.

Fórmula para equilíbrio com calorímetro real

Q_corpo1 + Q_corpo2 + Q_calorímetro = 0

Calorímetro de bomba (ou bomba calorimétrica)

Equipamento de volume constante usado para medir o calor de reação de reações de combustão.

Fórmula do calor na bomba calorimétrica

Q_reação = - (C_calorímetro * deltaT)

Calorímetro de pressão constante (copo de isopor)

Dispositivo simples usado para medir variações de entalpia (deltaH) em soluções aquosas à pressão atmosférica.

Equivalente em água do calorímetro (m_eq)

Massa de água pura que absorve ou cede a mesma quantidade de calor que o calorímetro para a mesma variação de temperatura.

Fórmula do equivalente em água

m_eq = C_cal / c_água

Unidade de calor no SI

Joule (J).

Unidade usual de calor na calorimetria

Caloria (cal), onde 1 cal é aproximadamente igual a 4,184 Joules.

Calor específico da água líquida

1,0 cal/(g*°C) ou aproximadamente 4184 J/(kg*K).

Temperatura de equilíbrio térmico

Temperatura final única alcançada por dois ou mais corpos após cessarem as trocas de calor entre si.

Isolamento adiabático

Condição ideal em que as paredes do calorímetro impedem totalmente a troca de calor com o meio externo.

Calorimetria exploratória diferencial (DSC)

Técnica termoanalítica que mede a diferença de quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de uma amostra e de uma referência.

Regra de sinal para calor recebido

Q > 0 (positivo), indica que o sistema ganhou energia na forma de calor (processo endotérmico).

Regra de sinal para calor cedido

Q < 0 (negativo), indica que o sistema perdeu energia na forma de calor (processo exotérmico).