A maioria dos estudantes já sabe que uma colher em um copo de espuma de cacau fica quente, mas o copo não, porque o calor é transferido com mais facilidade para a colher. Um calorímetro também é feito de um copo isolado que limita o calor perdido do sistema até mais do que um copo de espuma normal. Isso permite que os alunos concluam experimentos precisos de transferência de calor. Calor e temperatura não são as mesmas coisas. O calor é a energia total de um material, calculada pela multiplicação da temperatura, massa e calor específico do material. Como a energia térmica é transferida ao misturar materiais, a taxa de troca de calor entre os dois materiais depende da massa e calor específico de cada material.

Experiência Calorímetro Básico: Transferência de Calor de Água

a massa do calorímetro vazio com um equilíbrio. Registre em uma tabela de dados.

Despeje água fria - sem gelo - no calorímetro até que esteja um terço cheio. Encontre a massa total do calorímetro e da água fria. Registre a massa na tabela de dados.

Coloque a tampa no calorímetro e empurre um termômetro através da fenda na tampa. Certifique-se de que o termômetro atinja a água.

Repita os passos um, dois e três, desta vez usando água quente. A água quente deve ser no mínimo de 50 graus Celsius.

Despeje a água quente do Calorímetro na água fria no segundo Calorímetro. Feche rapidamente a tampa para reduzir a perda de calor indesejada.

Empurre o termômetro pelo orifício da tampa e observe a temperatura da água misturada. Quando a temperatura parar de mudar, registre no gráfico de dados.

Repita o experimento duas vezes com diferentes massas de água.

Complete os cálculos para encontrar a massa total de água quente e fria. Calcule a mudança de temperatura da água fria após a mistura. Repetir com dados de água quente.

Usando essas informações, calcule a energia de calor da água fria usando a seguinte equação: A energia térmica da água fria é igual à massa de água fria multiplicada pela mudança de temperatura da água fria. pelo calor específico da água, que é uma caloria por grama. Repita com água quente, usando dados de água quente para determinar sua energia térmica final.

Encontre a energia de calor da água misturada calculando a massa e a temperatura da mistura e multiplicando pelo calor específico da água.

Dica

O calor específico é a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de um grama do material em um grau Celsius.
Estenda esse experimento transferindo arruelas de metal quente para uma xícara de Água fria tendo em mente que cada material tem seu próprio calor específico. Estenda adicionando diferentes quantidades ou temperaturas iniciais de água quente ou fria para mostrar que a temperatura e o efeito de massa transferem calor.

Aviso

Use óculos de segurança e luvas resistentes ao calor.