Sumário. Do Sol ao aquecimento. A energia no aquecimento/arrefecimento de sistemas 04/05/2012

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1 Sumário Do Sol ao Aquecimento Unidade temática 1 Entrega e correção do 5º Teste de Avaliação. Capacidade térmica mássica e capacidade térmica. Atividade Prático-Laboratorial APL 1.3 Capacidade térmica mássica. Resolução de exercícios: Aplicações. Capacidade térmica mássica A capacidade térmica mássica, c, é numericamente igual à quantidade de energia que é necessário fornecer à unidade de massa da substância para que a sua temperatura se eleve de 1K. c = Capacidade térmica mássica Indica o valor da energia necessária para que uma unidade de massa varie a sua temperatura em uma unidade. Unidade (S.I) J kg -1 K -1 (prática) cal g -1 ⁰C -1 1

2 Capacidade térmica A capacidade térmica mede numericamente a quantidade de calor produzida por uma variação unitária de temperatura em um determinado corpo. Q C C m.c T Unidade (S.I) J K -1 (prática) cal ⁰C -1 Como se determina, experimentalmente, a capacidade térmica mássica? A capacidade térmica mássica de uma substância como um metal (ou liga metálica) pode ser determinada, experimentalmente, usando blocos calorimétricos e montando um circuito elétrico adequado. 2

3 Como se determina, experimentalmente, a capacidade térmica mássica? Determinação experimental da capacidade térmica mássica de uma dada substância Depois de realizada a experiência que viste na animação obtiveram-se os seguintes resultados, para o bloco calorimétrico de aço: - Massa bloco calorimétrico de aço = 1,0 kg 3

4 Temperatura/ ⁰C Tratamento dos resultados experimentais Com base nos dados obtidos experimentalmente (e que estão registados na tabela da página anterior) construiu-se em Excel um gráfico dos valores de temperatura em função do tempo. (1) (2) De (1) e (2) e igualando vem: ou y = 0,0802x + 16 Temperatura em função do tempo R² = 0, ,0 65,0 60,0 55,0 50,0 45,0 40,0 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0, tempo/s Tratamento dos resultados experimentais Com base nos valores experimentais, a capacidade térmica mássica do aço é: % r c tab c c tab exp 100 r ,9 % % 3,0% r Valor tabelado para a capacidade térmica do aço, c = 460 J kg -1 k -1 4

5 Porque é que no Verão a areia fica mais quente e a água do mar não? Imagina que poderias escolher o material que encontrarias na praia, em vez de areia. É isso que vais poder fazer nesta interatividade. Conclusões 5

6 Conclusões Porque é que no Verão a areia fica escaldante e a água do mar não? Como a capacidade térmica da água é muito maior do que a da areia, a mesma quantidade de energia transferida provoca um menor aquecimento de água do que aquele que se verifica na areia. Porque é que os climas marítimos são mais amenos do que os continentais? Os climas marítimos são mais amenos do que os continentais porque devido à sua enorme capacidade térmica mássica, a água é capaz de armazenar grandes quantidades de energia ao longo do dia, que aquando do arrefecimento noturno, pode libertar, aquecendo o ar das vizinhanças, como o ar tem uma capacidade térmica mássica muito baixa, um pequeno abaixamento da temperatura da água liberta energia suficiente para o aquecimento duma grande massa de ar, pelo que, assim as regiões costeiras têm temperaturas mais amenas. TPC Exercícios que ficarem por fazer da APSA Aplicações pág ª Lei da Termodinâmica. 6