Tranferência de calor e Aquecimento diferenciado Por: Natalia Cristina

 

Quando aquecemos óleo e água, na cozinha, observamos que o óleo se aquece mais depressa do que a água. Geralmente, no entanto, a quantidade de água que é aquecida é maior que a quantidade de óleo. Por isso, não é muito seguro afirmar que o óleo se aquece mais facilmente do que a água. Será que existe realmente uma diferença na facilidade com que óleo e água se aquecem¿ Em geral, materiais ou substâncias diferentes aquecem-se ou resfriam-se de modo diferente¿ Descubra nesta atividade.

 

Materiais Necessários

  • Dois recipientes idênticos
  • água
  • óleo de cozinha
  • chapa térmica
  • 2 termômetros
  • relógio

Fase 1 - Preparação das massas de agua e óleo a serem aquecidas

Com o auxílio de uma balança, meça uma mesma quantidade de massa para a água e o óleo. Lembre-se: como precisamos de massas iguais de agua e óleo, e a densidade das substâncias é diferente, vamos obter volumes diferentes.

 

 

Fase 2 - Determinação da temperatura inicial das substâncias

Meça a temperatura inicial em cada recipiente, um contendo água e outro óleo. Essa medida é importante, uma vez que o aquecimento equivale a elevação da temperatura.

Fase 3 - Preparação da fonte de calor

A chapa térmica que vamos utilizar leva alguns minutos para atingir sua temperatura máxima. Depois disso, apresenta uma temperatura praticamente constante, como mostram as medidas que realizamos com um termômetro apropriado. Se aguardarmos um tempo adequado e mantivermos os recipientes com água e óleo durante um mesmo intervalo de tempo sobre a chapa térmica, podemos garantir que essa fonte de calor irá transmitir a mesma quantidade de energia aos recipientes contendo as substâncias que estamos a comparar. Isso acontece porque a tensão da rede elétrica não sofre variações significativas durante o experimento e que a chapa utilizada é a mesma nos dois processos.

 

 

Fase 4 - Comparando o tempo e a variação da temperatura nos dois processos

 

Deixe os recipientes se aquecerem em um mesmo intervalo de tempo e mantenha o termômetro imerso nos líquidos para observar a variação da temperatura da água e do óleo. O óleo se aquece mais rápido do que a água?

 

Fase 5 - O que acontece

 Neste experimento, pudemos observar a variação da temperatura de uma mesma massa de água e óleo de cozinha. Vimos que, para um mesmo intervalo de tempo e uma mesma fonte de calor, podemos considerar que há o fornecimento de uma mesma quantidade de energia. Nessas condições, o óleo obteve maior variação de temperatura em relação à água. Essa diferença no processo de aquecimento dos dois líquidos investigados está relacionada a uma grandeza chamada calor específico, que varia de material para material. O calor específico define, justamente, a quantidade de energia necessária para elevar a temperatura de um grama do material ou substância em um grau Celsius. O calor específico da água no estado líquido, entre 14 e 15 ºC, é considerado o padrão de medida dessa grandeza. Além disso, o calor específico da água, nessa faixa de temperatura serve de definição da unidade de medida de energia chamada caloria. Assim, podemos dizer que o calor específico da água é igual a 1 caloria por grama e por grau (cágua= 1cal/g.ºC). Dadas essas definições, medir o calor específico de um material ou substância equivale a comparar seu processo de aquecimento ou resfriamento com o comportamento da água.

Quando vamos à praia, podemos notar que a areia está mais quente do que a água. Como o Sol é o mesmo para a areia e para a água do mar, ou seja, a fonte de calor é igual, podemos nos perguntar: por que, então, a areia apresenta temperatura maior do que a água? Agora que já conhecemos o conceito de calor específico podemos apresentar a resposta nos seguintes termos: a diferença percebida entre a água e a areia da praia deve-se ao fato de que o calor específico da areia é significativamente menor do que o calor específico da água. Você é capaz de bolar um experimento para determinar o calor específico da areia?

Fase 6 - Veja também

http://www.pontociencia.org.br/experimentos-interna.php?experimento=1090&AQUECIMENTO+DIFERENCIADO+E+EBULICAO+DA+AGUA

 

 

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