Coloca-se em contacto diferentes quantidades de água quente e fria num recipiente
termicamente isolado, verificando-se a conservação da energia térmica. Com base nessa
conservação, determina-se o calor específico de diversos corpos.
2. Tópicos teóricos
2.1 Conservação de energia
Sempre que dois sistemas, a diferentes temperaturas, são colocados dentro de um
recipiente termicamente isolado (o calorímetro), ocorre transferência de energia, na forma de
calor, do sistema a temperatura mais elevada para o sistema a temperatura mais baixa, até se
atingir o equilíbrio térmico, i.e., até os sistemas atingirem a mesma temperatura (temperatura
de equilíbrio, TEq).
A unidade vulgarmente usada em termodinâmica para medir a transferência de energia
térmica é a caloria (cal), que corresponde à quantidade de energia necessária para aumentar a
temperatura de um grama de água de 14,5 ºC para 15,5 ºC. No entanto, e para este trabalho,
esta definição pode ser generalizada dizendo simplesmente que a caloria é a quantidade de
energia necessária para elevar em
com a temperatura é pequena). (1 cal = 4.186 J; ter em atenção que a unidade SI de energia é
o joule: 1 J = 1 Nm =1 kg m2 s-2.)
O calor específico de uma substância, c, é a quantidade de energia necessária para
aumentar a temperatura de um grama da substância em
caloria, o calor específico da água é 1 cal/(g ºC).
Considerando uma substância de massa m e de calor específico c, o calor, DH,
necessário para variar a temperatura dessa substância de DT, será dado por:
DHDT = c m DT.
2.2 Determinação dos calores específicos
A condição de equilíbrio térmico entre dois corpos, A e B, com temperaturas iniciais
TA e TB, respectivamente, e a conservação de energia, exigem
cAmA|DTA| = cBmB|DTB|,
sendo mA e mB as massas dos dois corpos, cA e cB os seus calores específicos e DTA =TEq-TA e D
TB =TEq-TB as variações de temperatura dos corpos A e B, respectivamente.
