No reino da física, alguns processos químicos ou físicos absorvem ou emitem calor. Esses processos são mensuráveis e a área que se preocupa com sua medição é a calorimetria.
Conceitos chave
A temperatura é uma propriedade e com ela o equilíbrio térmico entre dois sistemas diferentes é determinado. O fluxo de energia que é transferido entre dois sistemas é chamado de calor. Em outras palavras, o calor é a energia transferida entre dois sistemas ou corpos que estão em temperaturas diferentes. Esse fluxo sempre ocorre do corpo de temperatura mais alta para o corpo de temperatura mais baixa.
O calor pode ser transferido de várias maneiras: por meio de radiação, condução ou convecção. Na maioria dos processos reais, todos esses fenômenos estão presentes em maior ou menor grau.
A capacidade térmica de um corpo expressa a relação entre a quantidade de calor fornecida e seu correspondente aumento de temperatura. Diferentes unidades podem ser usadas para expressar este parâmetro: joules para medir o calor e graus kelvin para medir a temperatura, em calorias e graus Celsius ou na unidade térmica britânica (BTU) e graus Fahrenheit.
Por outro lado, o calor específico de um corpo expressa a relação entre a capacidade térmica do material e a massa desse corpo. As unidades usadas para indicar o calor específico são expressas em joules, quilogramas e graus kelvin.
Por outro lado, outro sistema também é utilizado: a quantidade de calor é expressa em calorias, a massa em gramas e a temperatura em graus centígrados.
Se tomarmos como referência o calor específico da água, sua formulação é a seguinte: 1 caloria / grama x grau centígrado.
O conceito de calor sensível refere-se à quantidade de calor adicionado ou removido que causa uma mudança na temperatura.
Por outro lado, o conceito de calor latente refere-se à mudança de estado que ocorre em um corpo (por exemplo, quando a água passa do estado líquido para o gasoso há uma mudança de estado, mas não de temperatura).
Aplicações práticas de calorimetria
O calorímetro possui um dispositivo para medir a temperatura de um corpo, além de uma parede que impede a transferência de calor em outras direções. Este dispositivo indica a temperatura em equilíbrio entre duas substâncias com temperaturas diferentes.
O uso de calorímetros é utilizado, logicamente, para a medição do poder calorífico em circunstâncias muito diferentes: no setor alimentar para avaliar a qualidade de um produto, em estudos termodinâmicos de resíduos combustíveis ou para conhecer o balanço energético em estudos ecológicos.
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