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Do Sol ao “Aquecimento” – Unidade temática 1 Entrega e correção do 5º Teste de Avaliação.
• Capacidade térmica mássica e capacidade térmica.
• Atividade Prático-Laboratorial APL 1.3 – Capacidade térmica mássica.
• Resolução de exercícios: Aplicações.
Do Sol ao aquecimento
Capacidade térmica mássica
04/05/2012
A capacidade térmica mássica, c, é numericamente igual à quantidade de energia que é necessário fornecer à unidade de massa da substância para que a sua temperatura se eleve de 1K.
A energia no aquecimento/arrefecimento de sistemas
c
= Capacidade térmica mássica
Indica o valor da energia necessária para que uma unidade de massa varie a sua temperatura em uma unidade.
Unidade (S.I) J kg-1K-1 (prática) cal g-1 ⁰C-1
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Capacidade térmica
A capacidade térmica mede numericamente a quantidade de calor produzida por uma variação unitária de temperatura em um determinado corpo.
C Q
T
C m.c
Unidade (S.I) J K
-1
(prática) cal ⁰C-1
Do Sol ao aquecimento
Como se determina, experimentalmente, a capacidade térmica mássica?
04/05/2012
A capacidade térmica mássica de uma substância como um metal (ou liga metálica) pode ser determinada, experimentalmente, usando blocos calorimétricos e montando um circuito elétrico adequado.
A energia no aquecimento/arrefecimento de sistemas
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Como se determina, experimentalmente, a capacidade térmica mássica?
Do Sol ao aquecimento
Determinação experimental da capacidade térmica mássica de uma dada substância 04/05/2012
Depois de realizada a experiência que viste na animação obtiveram-se os seguintes resultados, para o bloco calorimétrico de aço:
- Massa bloco calorimétrico de aço = 1,0 kg
A energia no aquecimento/arrefecimento de sistemas
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Tratamento dos resultados experimentais
Com base nos dados obtidos experimentalmente (e que estão registados na tabela da página anterior) construiu-se em Excel um gráfico dos valores de temperatura em função do tempo.
y = 0,0802x + 16 R² = 0,9987
0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 40,0 45,0 50,0 55,0 60,0 65,0 70,0
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700
Temperatura/ ⁰C
tempo/s Temperatura em função do tempo
(1) (2)
De (1) e (2) e igualando vem:
ou
Do Sol ao aquecimento
Tratamento dos resultados experimentais
04/05/2012
Com base nos valores experimentais, a capacidade térmica mássica do aço é:
A energia no aquecimento/arrefecimento de sistemas
Valor tabelado para a capacidade térmica do aço, c = 460 J kg-1 k-1 100
% exp
tab tab
r c
c
c
460 100 9 , 473
% 460
r
% 0 , 3
%
r
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Porque é que no Verão a areia fica mais quente e a água do mar não?
Imagina que poderias escolher o material que encontrarias na praia, em vez de areia. É isso que vais poder fazer nesta interatividade.
Do Sol ao aquecimento
Conclusões
04/05/2012 A energia no aquecimento/arrefecimento de sistemas
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Conclusões
Porque é que no Verão a areia fica escaldante e a água do mar não?
Como a capacidade térmica da água é muito maior do que a da areia, a mesma quantidade de energia transferida provoca um menor aquecimento de água do que aquele que se verifica na areia.
Porque é que os climas marítimos são mais amenos do que os continentais?
Os climas marítimos são mais amenos do que os continentais porque devido à sua enorme capacidade térmica mássica, a água é capaz de armazenar grandes quantidades de energia ao longo do dia, que aquando do arrefecimento noturno, pode libertar, aquecendo o ar das vizinhanças, como o ar tem uma capacidade térmica mássica muito baixa, um pequeno abaixamento da temperatura da água liberta energia suficiente para o aquecimento duma grande massa de ar, pelo que, assim as regiões costeiras têm temperaturas mais amenas.
TPC
•Exercícios que ficarem por fazer da APSA Aplicações pág. 86.
– 1ª Lei da Termodinâmica.
04/05/2012
