Calor
Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.
O calor (abreviado por Q) é a energia térmica transferida entre dois corpos que estão a temperaturas diferentes. Logo não há sentido em dizer que um corpo tem mais calor que outro. O calor é uma energia que se transfere de um sistema para outro, sem transporte de massa, e que não corresponde à execução de um trabalho mecânico. A unidade do Sistema Internacional (SI) para o calor é o joule (J).
Todo corpo tem uma certa quantidade de energia interna que está relacionada ao movimento aleatório de seus átomos ou moléculas. Esta energia interna é diretamente proporcional à temperatura do objeto. Quando dois corpos ou fluidos em diferentes temperaturas entram em interação (por contato, ou radiação), eles trocam energia interna até a temperatura ser equalizada. A quantidade de energia transferida é a quantidade de calor trocado, se o sistema for isolado de outras formas de transferência de energia.
Termodinamicamente falando, o calor não é uma função de estado, mas depende do caminho, no espaço de estados, que descreve o sistema em uma evolução quase-estática ou reversível (no sentido termodinâmico) de um estado inicial A até um estado final B
Os processos pelos quais ocorre transferência de calor são:
Há muito tempo, muitos filósofos acreditavam que o calor seria um tipo de fluido invisível e muito leve, que era chamado por Lavoisier de calórico. Segundo essa teoria, um corpo aqueceria quando recebesse calórico e esfriaria quando perdesse.
O que realmente acontece é que um corpo aquece quando aumenta o valor médio da energia associada à vibração de suas moléculas, e esfria quando diminui o valor médio dessa energia.
Definição Calor é uma forma de energia que é transmitida de um corpo para outro em função da diferença de temperatura. A energia apenas pode ser chamada de calor enquanto há fluxo de um corpo para o outro. Depois de absorvida, não pode mais ser chamada de calor.
Energia interna
Os sólidos, líquidos ou gases apresentam constante movimento (vibrações) em suas partículas. A soma dessas vibrações de um corpo constitui a energia térmica do mesmo.
- Equilíbrio térmico: Quando dois corpos com temperaturas distintas são colocados perto um do outro em um mesmo ambiente, há uma troca de energia térmica entre eles. Pode-se verificar então que, ao longo do tempo, eles passam a ter a mesma temperatura, ou seja, adquirem o equilíbrio térmico. O corpo que apresentava temperatura mais alta perde energia térmica, enquanto o outro corpo ganha energia e tem sua temperatura elevada. Essa energia que faz toda essa transição de um corpo pra outro é o calor.
Quantidade de calor (Q)
Utiliza-se “Q” para representar a quantidade de calor trocado entre corpos. A unidade de medida utilizada no Sistema Internacional de Unidades (SI) é o joule (J), e a unidade usual é a caloria (cal). Para realizar a transformação de caloria para Joule ou vice e versa usa-se a seguinte relação: 1 cal = 4,18 J.
Convencionalmente, se um corpo recebe calor, a quantidade de calor Q é positiva. E se um corpo cede calor, a quantidade de calor Q é negativa.
Tipos de calor
Calor Sensível
Calor sensível é aquele que provoca variação da temperatura.
Capacidade térmica (C) : é uma característica do corpo. A capacidade térmica corresponde à quantidade de calor (recebida ou cedida) que leva a uma variação de 1°C na temperatura do corpo. É dada pela relação da quantidade de calor recebida por um corpo e a variação de temperatura sofrida pelo mesmo. É representada pela letra C e é medida em calorias por grau Celsius (cal/°C) ou caloria por Kelvin (cal/K).
Onde C é a Capacidade térmica, Q é a quantidade de calor recebida ou cedida pelo corpo e Δt é a variação de temperatura sofrida pelo corpo.
A quantidade de calor sensível (Q) que um corpo de massa m recebe é diretamente proporcional ao seu aumento de temperatura. Logo, podemos calcular a quantidade de calor sensível usando a seguinte fórmula:
Calor específico (c) : ao contrário da capacidade térmica, o calor específico não é característica do corpo, mas sim característica da substância. Corresponde à quantidade de calor recebida ou cedida por 1 g da substância que leva a uma variação de 1°C na temperatura do corpo em questão. É dado pela relação da capacidade térmica do corpo pela sua massa. É representado pela letra c (minúscula) e é medido em cal/g . °C ou cal/g . K.
Onde c é o calor específico, C é a capacidade térmica e m é a massa.
Calor Latente
Calor latente é aquele que provoca mudança de estado físico.
Calor latente (L) : é a quantidade de calor que a substância troca por grama de massa durante a mudança de estado físico. É representado pela letra L. É medido em caloria por grama (cal/g).
Para calcular o calor latente é necessário utilizar a seguinte expressão:
Onde Q é a quantidade de calor recebida ou cedida pelo corpo, m é a massa do corpo e L é o calor latente.
