CALORIMETRIA
Prof. Renato Loureiro Chaves

Calor é energia que se transfere de um corpo a outro, em virtude, unicamente, da diferença de temperatura entre eles. Quando um corpo recebe ou cede calor, ocorre variação de temperatura ou mudança de estado físico. No primeiro caso, dizemos que se trata de calor sensível e, no segundo, calor latente.
A água foi substancia utilizada como padrão para definir a unidade de quantidade de calor,a caloria(cal).
1 caloria é a quantidade de calor necessária para que 1 grama de água pura, sob pressão normal, sofra uma elevação de temperatura de 1ºC (14,5ºC a 15,5ºC).
Experimentalmente verificou-se que: 1 cal = 4,186 J
Pelo contrario, quando uma transformação ocorre sem troca de calor, dizemos que ela é adiabática. Assim, um sistema é adiabático, se não troca calor com o meio exterior.

Capacidade Térmica e Calor Especifico:
Suponhamos que, ao fornecer certa quantidade de calor Q a um corpo de massa m, sua temperatura sofra uma variação ?(delta)t. Definimos, então, capacidade térmica C desse corpo como sendo: C = Q / ?(delta)t
A capacidade térmica C é uma característica de cada corpo, diferentes blocos de chumbo têm diferentes capacidades térmicas, apesar de serem de mesma substancia (chumbo).
As capacidades térmicas dependem, também, da massa da substancia. Quando consideramos as capacidades térmicas da unidade de massa, termos o calor especifico (c) da substancia considerada c = C, portanto C = m . c
O calor especifico é uma característica de cada substância.

Equação Fundamental de Calorimetria:
A quantidade de calor sensível recebido ou cedido por um corpo, em função da variação de temperatura , pode ser assim expressa: Q = m . c . ?(delta)t
Esta é a chamada equação fundamental da calorimetria, onde o calor especifico “c” é um valor médio entre a temperatura inicial e a final. Primeiro Principio da Calorimetria.
Se vários corpos estiverem no interior de um recipiente isolado termicamente, os de maior temperatura cederão calor aos de menor temperatura, até que se estabeleça o equilíbrio térmico e teremos a soma dos calores trocado igual a zero:
Q1+ Q2 + Q3......+Qn = 0
Onde: calor total recebido Qr > 0
calor total cedido Qc < 0 Qr + Qc = 0

Equivalente em água:
Equivalente em água E de um corpo é a massa de água que, trocando a mesma quantidade de calor que esse corpo, sofre a mesma variação de temperatura.
Sendo o calor especifico da água, 1 cal/g°C decorre que o equivalente em água de um corpo é numericamente igual à sua capacidade térmica.
Se um corpo tem capacidade térmica igual a 30 cal/°C , o seu equivalente em água é 30g. Isso significa que o corpo,em questão, ou os 30g de água , ao receberem a mesma quantidade de calor, sofrem a mesma variação de temperatura.

Calor latente:
Calor latente de mudança de estado L é a quantidade de calor, por unidade de massa, que é necessário fornecer ou retirar de um dado corpo, a uma certa pressão, para que ocorra a mudança de estado, sem variação de temperatura.
Matematicamente: L = Q / m
Da definição de calor latente resulta sua unidade de medida: cal/g, J/g, KJ/kg, BTU/lb, etc.
A quantidade de calor envolvida na mudança de estado decorre da definição de calor latente.

IMPORTANTE:

1) À pressão constante, toda substância sofre mudança de estado a uma determinada temperatura.
2) À pressão constante, durante a mudança de estado a temperatura se mantém constante.
3) Nas mesmas condições, a quantidade de calor recebida (absorvida) ou cedida (liberada) por uma dada substância, durante a mudança de estado, é, em valor absoluto, igual para a unidade de sua massa.

Exemplo:
calor latente de fusão do gelo: LF = 80 cal / g = 320 J/g
calor latente de solidificação da água: LS = - 80 cal/g
O sinal (+) refere-se à quantidade de calor recebida (absorvida) pela substância, e o sinal (-) à quantidade de calor cedida (liberada) pela mesma.

Influência da pressão:
A pressão influi sobre as temperaturas em que ocorrem as mudanças de estado físico.