Transferência de calor

Qual é o calor?

Quando dois ou mais corpos de temperatura diferentes são contatados entre si, o calor é transferido do corpo com a temperatura mais alta para que com menor temperatura.

existe apenas calor se houver uma diferença de temperatura e continuará até que as temperaturas sejam iguais, ou seja, até chegarem o saldo térmico

Duas coisas podem acontecer quando um objeto absorve o calor: o Aumenta a temperatura (calor sensível) ou altera o estado físico (calor latente)

O calor sensível é o calor que torna a temperatura de um objeto variar sem alterar seu status físico. Um exemplo seria aquecer uma água de \ (20 ^ \ circ} \ mathrm {c} \) a \ (79 ^ \ circ} \ mathrm {c} \).

calor latente é o calor que torna o estado físico do objeto suavidade, mas sem isso a temperatura varia. Um exemplo é o calor necessário para derreter um cubo de gelo. Desde o começo até o final deste processo, a água será A \ (0 \ \ \ circ \ mathrm {c} \), porque essa é a sua temperatura de fusão.

A unidade na quantidade de calor é o joules \ ((j) \ ((j) \), mas há outra unidade muito comum para o calor que é a caloria \ ((limão) \):

\ (1 \ mathrm {cal} = 4 , 1868 j \)

Mas como podemos calcular essas transferências de calor? Isso é o que vamos descobrir agora!

Como calcular o calor sensível?

calor sensível produzido ou absorvido por um corpo é dado por:

\ (Q = m \ cdot c \ cdot \ delta t \)

Onde:

\ (\ \ (q \ (\) é a quantidade de calor atribuída ou recebida, em joules ou calorias; / p>

\ (m \) é massa corporal;

\ (c \ (c \ (c \) é o calor específico do corpo (propriedade de material). Geralmente, sua unidade é \ (cal / g. K \) ou \ (j / k g. K \).

\ (\ delta t = t_ {f} -t_ {\) é a diferença entre as temperaturas finais e iniciais.

Nota: A unidade de temperatura é Kelvin, mas em nossa equação, o que é expresso é a variação de temperatura. O que acontece é que a variação de temperatura em Celsius é igual à variação de temperatura em Kelvin! Então, se o exercício lhe der temperaturas iniciais e finais em Celsius, você não precisa converter para Kelvin se você vai fazer a variação! Uff! Menos trabalho!

pelo sinal de \ (\ delta t \), podemos saber Se esse calor estiver sendo atribuído ou absorvido.

SIM \ (\ Delta t > 0 \), então \ (\ (q \) é positivo e o corpo está recebendo calor, porque sua temperatura está aumentando.

yes \ (\ Delta t < 0 \), então \ (\ (\ \) é negativo e o corpo é Perder calor, porque sua temperatura está diminuindo.

O calor latente é dado pela fórmula:

\ (q = ml \)

Onde:

\ (q \ (\) é a quantidade de calor produzida ou recebida;

\ (m \) é massa corporal;

\ (l \) é o calor latente da alteração do estado físico.

não tem muito mistério, é só isso,

Mas como eu sei se o calor está sendo atribuído ou recebido?

Lembre-se, por exemplo, que o gelo precisa de calor para se tornar água líquida e água, por sua vez, você também precisa receber calor para se tornar vapor.

contrariamente, o vapor tem que desistir de calor para se tornar água e água também tem, produzir calor Para se tornar gelo.

A capacidade térmica é definida como o produto entre a massa de um material específico e calor do referido material.

\ (c = m \ cdot c \)

ie:

\ (q = c \ cdot \ delta t \)

Existe a possibilidade de que o problema funcione com o termo calor específico molar, que é o calor específico que já conhecemos como uma unidade de massa molar. Portanto, a fórmula que usaremos será

\ (q = n. \ Bar {c }. \ Delta t \)

ONDE \ (n \) é o número de moles e \ (\ bar {c} {c} � o calor molar específico.

nota : O mol é uma unidade que representa \ (6.02.10 23 \) e pode ser calculado da seguinte forma:

\ (n = \ frac {m} {m} {m}}

onde \ (m \) é a massa da substância e \ (m \) é a massa molar da referida substância.

Troca de calor com sistemas

Alguns exercícios podem vir e falar sobre o corpo está trocando calor com um sistema ou com seu ambiente.

O que? Sistema? Ambiente?

Bem …

System: é o que queremos analisar. Por exemplo: um copo de água com gelo.

Ambiente: é o que atua no sistema e modifica-o. Exemplo: O mesmo copo com água e gelo é colocado em uma chama. A chama atua no sistema e modifica-o.

reservatório térmico: um grande corpo que faz Não sofra alterações de temperatura relevantes, mas funciona como um dador ou receptor de calor. Exemplo: um lago. Se a água fervente é derramada no lago, o lago, como um todo, não altera sua temperatura média, mas recebe o calor de água fervente, tornando-a diminuída pela temperatura.

termômetros

O mecanismo de operação dos termômetros é totalmente baseado no equilíbrio térmico, o termômetro é contatado com um objeto e Ao entrar no equilíbrio térmico com o objeto, podemos garantir que ambos tenham a mesma temperatura.

zero lei da termodinâmica

AS ASSISTION:

Suponha que dois corpos \ (a \) e \ (b \) estão em equilíbrio térmico (perfeito, então tenha a mesma temperatura).

e também suponha que os corpos \ (a \) e \ (c \) estejam em equilíbrio térmico (bom, o mesmo).

Então a lei zero diz que os órgãos \ (b \) e \ (c \) necessariamente estão Equilíbrio térmico.

Portanto, faz sentido se \ (t_ a} = t_ \) e \ (t_n = t_ {c} \), depois \ (t_ b = t_ {c} \)

conservação de energia / H2>

Sabemos que o calor é uma forma de energia e que a energia pode ser preservada.

Então, em um sistema isolado, tudo o que um corpo perde, o outro vence, de modo que a soma do calor produzido e absorvido é zero:

\ (\ sigma q = 0 \)

Na prática, adicione tudo e igual a zero.

Nesse caso, em \ (\ delta t \) do calor Navio, temos que levar em conta o sinal. \ (Q < 0 \) Para aqueles que esfriaram e \ (q > 0 \) para aqueles que se aquecem.

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