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Calorimetria: calor específico

 

25/02/2009

Autor e Coautor(es)
Gílian Cristina Barros
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CURITIBA - PR SECRETARIA ESTADUAL DE EDUCAÇÃO

Eziquiel Menta

Estrutura Curricular
Modalidade / Nível de Ensino Componente Curricular Tema
Ensino Médio Física Calor, ambiente e usos de energia
Educação Profissional Controle e Processos Industriais Técnico em Refrigeração e Climatização
Dados da Aula
O que o aluno poderá aprender com esta aula
- Compreender porque um material esquenta mais que o outro recebendo a mesma quantidade de calor.
- Construir o conceito de calor específico.
Duração das atividades
3 aulas de 50 minutos.
Conhecimentos prévios trabalhados pelo professor com o aluno
- Compreender o conceito de energia.
Estratégias e recursos da aula
Momento 01 : Fundamentação

Na aula Transmissão de calor: conceitos básicos, disponível em: http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnicaAula.html?aula=1671, observamos e conhecemos as formas de calor: condução,convecção e irradiação, bem como, compreendemos como ocorre a condução do calor em meios materiais diferentes.

Por meio da Calorímetria podemos estudar as trocas de calor entre os corpos e suas medidas.

Quando dois ou mais corpos, com diferentes temperaturas são colocados em contato se pode observar que, após um certo intervalo de tempo, todos atingem uma temperatura intermediária que se encontra entre as temperaturas iniciais. Ocorre, durante esse processo, uma transferência de energia térmica dos corpos de maior temperatura as de menor temperatura. Essa energia térmica em movimento é o que chamamos de calor.

Tal qual para medirmos comprimentos e capacidades existem unidades específicas para medirmos a quantidade de calor, são elas:

  • Caloria (cal): quantidade de calor necessária para aumentar a temperatura de 1g de água de 14,5°C a 15,5°C, isso sob pressão normal.
  • No Sistema Internacional (SI), a unidade de quantidade de calor é o joule (J) e a relação entre a caloria e o joule é: 1cal = 4,186J

São diretamente proporcionais à sua variação de temperatura as quantidades de calor cedidas e rcebidas Q por corpos de mesmo material e mesma massa, assim como as quantidades de calor Q recebidas e cedidas por corpos de mesmo material e mesma temperatura são diretamente proporcionais à sua massa.

Em resumo as quantidades de calor Q recebidas por um corpo são diretamente proporcionais à sua massa m e à variação de sua temperatura.

A relação de proporção, chamada de equação fundamental da calorimetria, Q = m.c.ΔT, brevemente apresentada acima chama-se coeficiente de calor específico c, ondem tem-se c = Q/m.ΔT , logo o calor específico de uma substância é a quantidade de calor necessária para que um corpo eleve em 1ºC , 1 grama de sua massa, tendo como unidade [c] = cal/gºC.

Quanto maior o calor específico c de um corpo mais “difícil” é elevar sua temperatura.

Temo então que:

O calor específico é a quantidade de calor, característica de cada substância, necessária para que 1g de substância sofra variação de temperatura de 1°C.

Momento 02 :

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/aulas/1672/imagens/problematizacao.gif

 

Professor, proponha aos alunos que realizem as seguintes atividades:

a) Leitura e análise do vídeo:

 

b) Em duplas, realizem os seguintes experimentos:

 

 

Momento 03: Em duplas, agora é com os alunos!

 

  1. Apresentem a seus colegas de classe a resposta que deram ao desafio lançado no vídeo do Prof. Flávio: Quantas calorias 100g de ferro precisam receber para aumentar a temperatura em 30 graus Celsius?
  2. Em uma lauda relatem o que compreenderam por calor específico, apresentem uma tabela com no mínimo cinco substâncias e seus respectivos valores de calor específico e elaborem duas questões (usando valores e substâncias da tabela) que envolvam conhecimentos aprendidos até aqui.
Recursos Educacionais
Nome Tipo
Temperatura Experimento prático
Calor específico Experimento prático
Calor Específico Experimento prático
Recursos Complementares
Calor Específico. Disponível em: http://pt.wikipedia.org/wiki/Calor_espec%C3%ADfico. Acesso em 07 de fev. de 2009.
Avaliação
A avaliação será realizada no transcorrer dos questionamentos apresentados, primeiramente observando a formação de conceitos pelos alunos, analisando seus questionamentos e intervenções, procurando, por meio do diálogo, perceber se houve assimilação dos conteúdos propostos. Pela leitura das produções dos alunos, o professor avaliará sugerindo as mudanças e adequações necessárias, estimulando as leituras e quando necessário, o feedback dos conteúdos.
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