No seguinte artigo vamos abordar vários conceitos muito importantes para o entendimento da calorimetria, os diferentes tipos de calor. Para isso, vamos primeiramente definir o que é calor, explicando também as suas unidades e outras informações.
Quando colocamos dois corpos quaisquer, com temperaturas diferentes em contato, notamos que a temperatura do mais aquecido irá diminuir enquanto a do mais resfriado aumentará, até atingir uma situação em que ambos estejam com a mesma temperatura, que chamamos equilíbrio térmico. Esse fenômeno acontece pois o corpo mais aquecido transfere energia térmica para o outro, e assim definimos o calor como sendo a transferência de energia entre corpos diferentes.
No sistema internacional, o calor é medido em joule (J), mas no nosso dia a dia possuímos outra unidade muito comum, a caloria (cal). A caloria pode ser entendida como a quantidade de energia necessária para aumentar em 1°C a temperatura de 1g de água, sob condições normais de pressão. Uma caloria equivale a 4,186J, e como se tratam de unidades pequenas, é muito comum encontrarmos as unidades Kcal ou KJ:
1cal = 4,186J
1kcal = 1000cal / 1kJ = 1000J
Calor Sensível
Podemos agora falar sobre os dois tipos de calor, começando pelo calor sensível. O calor sensível é aquele que está relacionado somente com o aumento de temperatura de um corpo qualquer. O calor sensível pode ser medido utilizando a equação fundamental da calorimetria, que calcula o calor através do produto entre o calor específico do corpo (c), da sua massa (m) e da variação de temperatura dita (Δθ) ou seja:
Q = m.c.Δθ
É importante notar o cuidado com as unidades, se o calor específico estiver em cal/g°C devemos utilizar a variação de temperatura em °C, a massa em gramas e o calor calculado será dado em calorias. Já se a unidade do calor específico for J/kg K a variação da temperatura será dada em Kelvin, a massa será utilizada em Kg e o calor calculado assumirá unidades do SI – Sistema Internacional de Unidades, em Kelvin. Devemos perceber também que se o calor calculado possuir valor negativo, o corpo estará cedendo energia e sua temperatura irá diminuir. Já se o calor for positivo, o corpo irá absorver energia e consequentemente aumentará sua temperatura.
Calor Latente
Já o calor latente é definido como o calor ocorrerá numa situação de alterar o estado físico da substância. É definido como sendo o produto entre a massa do corpo e seu calor latente de mudança de fase, representado inicialmente pela letra L:
Q = m.L
O calor latente de mudança de fase equivale a quantidade de calor que 1g de uma substância necessita para mudar de fase. É importante destacar que para fases diferentes o calor latente de fusão irá ser diferente. Usando como exemplo a água, temos a seguinte situação:
| TIPO DE CALOR LATENTE | REPRESENTAÇÃO | VALOR |
|---|---|---|
| Calor Latente de Fusão | LF | 80 cal/g |
| Calor Latente de Solidificação | LS | -80 cal/g |
| Calor Latente de Vaporização | LV | 540 cal/g |
| Calor Latente de Condensação | LC | -540 cal/g |
Assim como no caso do calor sensível, um resultado negativo indica a retirada de energia do corpo, enquanto um valor positivo indica um fornecimento de energia ao sistema.
O conhecimento dos tipos de calor se faz muito importante para a resolução de exercícios desta área, e não apresentam dificuldades maiores, deve-se apenas tomar cuidado com as unidades, estando atento para utilizá-las de acordo com as unidades desejadas, realizando conversões, se necessário. Assim o melhor jeito de fixar o conteúdo é praticando!
