Trocas de Calor

1. POTÊNCIA TÉRMICA

A potência térmica mede a velocidade com que a energia (E) é transferida para um corpo.

A energia pode ser de muitos tipos diferentes. Na calorimetria, trabalhamos com a energia térmica (Q) que o corpo recebe ou cede ao exterior para que sua temperatura mude ou o corpo mude de fase.

No S.I., a unidade é:

A unidade calorias por segundo também é usada ocasionalmente.

Em um gráfico de potência (P) x tempo (t), a área compreendida entre a reta e o eixo do x fornece a quantidade de calor trocada pelo gás com o exterior.

2. TROCAS DE CALOR

As trocas de calor acontecem o tempo todo no cotidiano. Um exemplo clássico é a mistura de café quente com leite frio, o famoso café com leite. O café possui uma temperatura mais elevada que o leite, por isso, suas moléculas estão mais agitadas e possuem mais energia.

O choque entre as moléculas mais rápidas do café e as moléculas mais lentas do leite provoca uma transferência de energia das mais rápidas (café) para as mais lentas (leite).

Essa troca de energia térmica é chamada de calor. A troca de calor cessa quando os dois corpos atingem a mesma temperatura, denominada temperatura de equilíbrio térmico.

Em um sistema isolado, a quantidade de calor que um corpo cede ao outro são iguais. A energia do corpo que cede é negativa e a do corpo que recebe é positiva.

Dessa forma, podemos generalizar as trocas de calor da seguinte maneira:

3. CALORÍMETRO

O calorímetro é um dispositivo que permite estudar as trocas de calor entre corpos. A estrutura do calorímetro dificulta as trocas de calor entre o seu interior e o exterior. O esquema de um calorímetro está representado na figura abaixo:

Pratique: Exercícios de Trocas de Calor, com resolução comentada.