Enem e Vestibulares: Física – calorimetria

A calorimetria é a área da Física que estuda as trocas de calor (energia térmica) entre os corpos e as suas consequências, como as variações de temperatura e as mudanças de estado físico. Quem explica é o professor de Física do Curso Pré-Vestibular da Oficina do Estudante de Campinas (SP), Rodrigo Araújo. 

“Pois é, nem sempre as trocas de calor estão associadas a variações de temperatura! Durante as mudanças de estado físico, que necessitam de muito calor para ocorrer, a temperatura de uma substância pura permanece constante e isso nos mostra que calor e temperatura são duas grandezas físicas diferentes, que não devem ser confundidas”, contextualiza.

O professor esclarece que, enquanto o calor é a energia em trânsito, que flui dos corpos mais quentes para os mais frios (até que ocorra o equilíbrio térmico), a temperatura é a medida de quão quente ou frio um corpo está. “A temperatura absoluta (na escala Kelvin) é proporcional à energia cinética das partículas de um sistema, mas não é, ela própria, uma forma de energia (ao contrário do calor)”, enfatiza. 

Calores específicos sensível (c) e latente (L)…

Prossegue que dois conceitos centrais no estudo da calorimetria são o calor específico sensível (c) e o calor específico latente (L) de uma substância. Detalha que o primeiro mede a quantidade de energia necessária para que cada unidade de massa (1 grama ou 1 quilograma) da substância sofra uma variação unitária de temperatura (1°C ou 1K), enquanto o segundo mede quanta energia cada unidade de massa da substância deve ganhar ou ceder para sofrer uma mudança de estado físico. 

“Assim, quanto maior for o calor específico sensível de uma substância, maior será a quantidade de energia necessária para aquecê-la. Da mesma forma, quanto maior for o calor específico latente dessa substância (para uma certa mudança de estado físico), maior será a quantidade de energia necessária para que ela sofra essa mudança de estado físico”, completa. 

Equações

Chama a atenção que essas relações são traduzidas matematicamente nas duas equações mais importantes da calorimetria: Q=m.c.ΔT e Q=m.L

Araújo ensina que a primeira nos permite calcular quanto calor (Q) é necessário para que uma massa “m” de uma substância de calor específico sensível “c” sofra uma variação de temperatura “ΔT”. Já a segunda, diz ser utilizada para calcularmos quanto calor (Q) é necessário para que uma massa m, de uma substância cujo calor específico latente é L, sofra uma mudança de estado físico.

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