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Resumo de física: Calorimetria

A calorimetria é o ramo da física que se ocupa dos fenômenos decorrentes da transferência dessa forma de energia chamada calor.

Temperatura
Temperatura é uma grandeza física que está associada de alguma forma ao estado de movimentação ou agitação das moléculas. Quanto mais quente está o corpo, maior é a agitação molecular e quanto mais frio, menor a agitação.

A temperatura pode ser medida em três escalas termométricas. Celsius, Fahrenheit e Kelvin. A conversão entre essas escalas pode ser feita pelas seguintes relações matemáticas:

Calor
O calor nada mais é do que o trânsito da energia térmica de um corpo para outro. Quando os dois corpos chegam à mesma temperatura, dizemos que estão em equilíbrio térmico e a temperatura final é chamada de temperatura de equilíbrio.

Capacidade térmica e calor específico sensível
Os corpos e as substâncias na natureza reagem de maneiras diferentes quando recebem ou cedem determinadas quantidades de calor. Alguns esquentam mais rápido que os outros. É a isso que chamamos de capacidade térmica. Mas a capacidade térmica não é uma propriedade da substância, ela depende também da massa e do calor específico para ser calculada e pode ser resumida na seguinte fórmula:

Considerando c o calor específico sensível da substância de que o corpo é constituído.
O calor específico pode ser definido como a capacidade térmica por unidade de massa e é uma característica da substância de que o material é feito.

A capacidade térmica pode ser medida usualmente em cal/ºC e no Sistema Internacional em J/K, assim como o calor específico é medido usualmente em cal/gºC e, no Sistema Internacional em J/ kg K.

Calor sensível
Uma das conseqüências das trocas de calor, é a variação de temperatura do corpo. Para calcular essa quantidade de calor trocado é só usar a equação fundamental da calorimentria:

Traduzindo: o calor sensível depende da massa (m), do calor específico (c) e da variação de temperatura do corpo (ΔT).

A propagação do calor
O calor é uma forma de energia que se propaga do corpo mais quente para o mais frio. Esse processo pode ocorrer por três mecanismos diferentes.: condução, convecção e a irradiação.

Condução
Predominante nos sólidos, necesse processo a transmissão de energia se dá molécula a molécula. Em alguns corpos, esse processo ocorre muito rapidamente, como por exemplo, os metais, e por isso eles são chamados de condutores térmicos, e em outros ocorre o contrário, como por exemplo, a madeira e a água. Esses são chamados de isolantes térmicos.

Convecção
Exclusiva dos fluidos, ou seja, líquidos e gases, a transmissão de calor por convecção ocorre por meio da movimentação de massa fluida.

Irradiação
A irradiação é pode ocorrer no vácuo e também em meios materiais, e a sua transmissão é feita por intermédio de ondas eletromagnéticas. As ondas transmitem as energias que são absorvidas pelos pelos corpos. Essa absorção provoca uma alteração no estado de movimentação das moléculas modificando, assim, a sua temperatura.