Práticas para o Ensino de Física III - Aula 06 - Calor específico e capacidade térmica

[Música] o [Música] nesta aula gostaríamos de chamar a atenção pra duas coisas a primeira é que ao fornecemos uma quantidade de calor para uma determinada substância para um determinado material nem sempre ele responde aumentando a sua temperatura durante uma transição de fase você vai se o objeto vai absorvendo calor mas no mês a temperatura é do calor latente mas na maioria das vezes quando um sistema termo dinâmico absorve calor ele aumenta a temperatura então essa é uma conseqüência no calor aumenta todo o sistema termodinâmico um número muito grande de constituintes átomos moléculas a matéria o

material o metal na ao receber calor aumenta a temperatura agora como ele responde em termos de aumento de temperatura aí que está o ponto negro depende do material eu e vocês sabiam que encontrei um jeito alguém um teórico que conseguisse prevê teoricamente é o calor específico a capacidade térmica é que eles são relacionados é um é igual à massa vezes o outro mas são características o calor específico do material inclusivamente uma propriedade do material já a capacidade térmica envolve a quantidade não na tv que envolve é a massa vezes o calor específico mas de qualquer

maneira quero chamar a atenção segura em geral e que recorre ao que a tabela sorri tabela está dando esse como coeficiente de atrito nem ninguém consegue prever o conseguirá 32 substância mas isso é bem interessante de qualquer maneira né então nós vamos falar sobre essas características né de casa material e como ele responde a uma quantidade de calor ou quando ele aumenta de temperatura na minha mente o calor específico e depois a capacidade térmica e os dois estão intimamente relacionados né então eu entendo que você vai fazer aqui uma determinação de cabelo especial exatamente uma

marola para isso a gente vai usar um calorímetro muito simples é que é um sistema totalmente isolado é não pressionar todos o pura isopor é não trocar calor também é esse e ele deve ter baixa capacidade tem que dizer eu não quero que o meu calor imitam absorveu causa o arranque tem que ser um objeto neutro então ele é muito leves o por pouca massa né uma tampa também e uma balança digital e um termômetro digital bom a idéia é determinar a calor específico de algum metal é algum metal que você tem em casa um

fio de cobre se pode rolar aqui uma chumbada de pesca né então a idéia é determinar o calor específico do chumbo logicamente é se eu tiver um chumbo pequenininho ou um chumbo grandão eles vão apresentar o mesmo calor específico porque são de mesma substância mas a capacidade grande canal acaba da área técnica do grandão tem mais que a pagar por ele mesmo canal específico bom ele vai estar aqui mergulhado em água vamos determinar a temperatura então do sul na temperatura inicial a rã nós estamos vendo aqui 20.8 a temperatura do do chumbo aqui desse lado

de cá eu tenho aqui um pouco de água um pouco quente muma água morna e qual é a ideia é pegar uma certa quantidade de água colocar no calorímetro né a uma determinada temperatura maior do que a do jogo colocar o chumbo em seguida misturar e verificar nova temperatura de equilíbrio no final nacional do sistema agora não a usam pela água e pelo the sun aí eles vão trocar calor ele dentro e é exatamente bom e sei de mais nada vamos medir a massa aqui do chumbo não esquecendo de medir então aqui eu tenho eu

a minha balança e vamos colocar aqui a massa do chumbo é de 104,91 gramas é a massa aqui do chumbo então nós devemos anotar esse valor a massa do chumbo a temperatura nós já vimos anteriormente agora nós vamos pegar o calorímetro vamos ver aqui porque eu não quero levar em conta a massa do calor inédito nem tocou zerá e colocar água em quantidade e não sei mais ou menos assim então água 76,76 né agora você acha de água calculou a massa da água isso então agora a temperatura inicial da água à temperatura inicial da água

um pouco mais quente do que 56,1 graus é que nós vamos fazer agora é colocar o chumbo aqui dentro colocar o termo poupar e agora fazer a mistura e verificar nova temperatura de equilíbrio e você sabe que atingiu temperatura de equilíbrio quando ele pára quando ele pára exatamente estiver variando quer dizer que ainda está havendo troca de de calor nós caminhamos contínuos são relativamente simples né exatamente o calor que o chumbo recebeu o mesmo calor que a água perdida até então houve passagem de calor da água pro puxo então basta fazer o cálculo do calor

que o que a água perdeu e mc delta t e o calor do chumbo né a soma dos dois tem que dar zero é uma conta ela nem é muito simples então a nova temperatura de equilíbrio foi de 53,5 graus praticamente aquele molho parole para então com esses dados você pode determinar o calor específico do chão a massa d'água vezes o calor específico da água vezes a diferença de temperatura nessa tentação é igual à massa do futebol o velo vezes o calor específico do fundo fez a diferença de temperatura final inicial é sempre levando em

conta o sinal num modo diz que é igual exatamente essa próxima experiência promete não é por dinheiro com isso essa experiência eu conheço um bom número de espectadores no cloud mas essa não parece ser bem interessante né o tema aqui na realidade a meu ver é o canal específico da areia é porque em relação ao aluno específico da água na não há muito o que se dizer né é 11 uma caloria né o grama por ao celso na agora se uma e não é por acaso na realidade na até mesmo uma definição de calorias que

você pode adotar não é isso de qualquer maneira então vamos a essa experiência que para ser bem interessante ok bom aqui nós vamos mostrar a diferença né e kalou específico da areia e um canal específico da água nós sabemos que o caso específico da área é bem menor do que o caso específico da água 02 mais ou menos aquilo mas isso é surpreendente nessa entendem que você pisa na areia quente você acha que é contrário a conta não fazer mala uma experiência bem simples de fazer é que é mostrar essa diferença não vou usar um

uma bexiga inicialmente vamos colocar um pouco de areia na bexiga e importante é a quantidade de areia vamos colocar aqui na balança nec eu tenho aqui mais ou menos 56,9 56 gramas mais ou menos né de areia e aqui a água praticamente a mesma massa 56 você tá se assegurando que as massas são igual praticamente iguais a a diferença de ser por conta do calor explicou específico isso então nós não colocarei a numa bixiga duas bexigas também iguais vamos chegando a fechar aqui a chega de que dá pra ver que tem areia aqui vão aproximar

aqui dada chama o calor está sendo transferido do tempo na arena não conseguiu absorver o calor da vela e rapidamente à vela entrou em combustão não queria ram keymon vamos fazer a mesma coisa com a água agora não colocar aqui a isso é interessante a água chega à área não conseguiu subir tão rápido da honra não não foi durou pouco a bexiga na balada é cheia de areia né é mais ou menos o mesmo tamanho vou fechar aqui está agora então nós vamos deixar aqui a gente observa que a bexiga já durou mas nunca vai

com areia mas ninguém diria isso essa surpreendente avaí quer dizer a bexiga não não consegue a água vai esquentando esquentando bem mais rápido do que com o mar e é esse o luto na hora é aumentar de temperatura crível é preciso muito mais calor interessante diferenças de calor específico na exatamente muito interessante então é muito difícil você fazer água aumentar de temperatura do que areia e aquece muito mais rápido então num deserto por exemplo é a variação de temperatura muito grande à noite é muito frio de dia muito quente por causa da baixa com esse

é k é capacidade térmica néel baixa caloria específico arrasaria varela esquenta muito rápido ou esfria muito muito rápido enquanto que a água não água demora pra esquentar demora para resfriar interessante você havia dito na que é uma substância que tem um dos maiores canais específicos ele é um ótimo olha só olha só a gente vai sempre água e pouca oferta água na ram interessante olha só queria mostrar um detalhe ea bexiga eu estou está praticamente nem vai ser bastante interessante eu acredito que uma das maiores realizações do ser humano ou longo do processo evolutivo é

ter descoberto um método para gerar calor o fogo isso fez um enorme diferença na porque ele passou a cozinhar os alimentos aí já fez uma enorme diferença na além de se proteger do frio é claro que o fogo ele vem antes claro quando cai um raio nós seres humanos descobriu não descobriram essa propriedade na dos materiais alguns deles né de passarem por um processo de combustão de reações de combustão o cloud vai fazer aqui na faculdade é reproduzir antes de cristo mais a a sorte do cláudio que ele tem hoje materiais bem diferente disse que

o homem ficava esfregando atricon mas aqui o princípio funcionamento é o mesmo então vamos a experiência sobre a capacidade técnica de fagulhas não porque ele vai gerar com agulha rock então natal quem é mostrar a diferença de capacidade térmica em calor específico então aqui eu tenho é uma pederneira que com um atrito ele gera fagulhas faíscas ea temperatura que dessas faz fagulhas é de quase 1.000 graus quase mil e eu posso manejar isso com as mãos em produção de uva na fagulha de altíssima temperatura e a gente não se queima e é interessante ele já

não se química não é capaz de irã e taca fogo por exemplo no papel não pega fogo também então mesmo com fagulhas de altíssima temperatura eu não consigo queimar nada aqui curioso então apesar da temperatura é alta ele tem uma baixa capacidade térmica né e então por causa da baixa capacidade técnica ela perde calor muito facilmente resfria se muito rápido e facilmente é diferente por exemplo se eu pegar em vôo realizado à tarde enquanto ele está voando aqui no ar já se esfriou quando cheguei ele praticamente já então esse tipo de fagulhas apesar da temperatura

é alta não é capaz de queimar nada agora eu posso colocar um pouquinho de magnésio então aqui eu tenho uma chance a outro material ou outro material que pega fogo né quem entra em combustão só que eu tenho que fazer com que esse magnésio é fique em pequenas lascas né não posso cortar um pedaço grande de magnésio eu quero fazer com que a capacidade térmica dessas desse magnésio seja pequeno também são pequenas a gente está raspando raspando exatamente as lascas né mão mas será fácil salino papel no papel exatamente dessa forma que ele faz fogueira

na luz e vai acampar e é interessante que isso aqui é diferentemente do isqueiro do fogo do do fórum se molhar ele continua ativo é consiga utilizar ele molhado elefante para ver essas maravilhas bom então isso é a lenha no seu material é resgatar mente né então agora eu vou usar a fagulha de baixa capacidade técnica com ela as guias de magnésio e também de baixa capacidade técnica olha olha só pronto aí já e eficiência e agora olha só que já consigo fogo olha só essa bem interessante prova então então apesar de aqui a fagulha

de temperatura muito alta é diferente da temperatura alta por exemplo de um bloco de ferro né se está um bloco de ferro com a temperatura muito alta é ele quem manda é logicamente por causa da alta capacidade técnica ele tem bastante calor armazenado bastante energia interno 10 muito interessante experiência gostei de 11 para além disso vamos a próxima arma [Música] [Música] [Música]