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Calorímetro

Calorímetro é um dispositivo de medição de calor frequentemente usado em laboratórios.

Calorímetro, usado para medição do calor específico do alumínio, sobre uma tábua de madeira.
Calorímetro, usado para medição do calor específico do alumínio.
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O calorímetro é um equipamento laboratórial que consegue medir o calor de uma substância colocada em seu interior com base na variação da temperatura inicial e final da água ao queimar a substância por meio de uma descarga elétrica.

Leia também: Barômetro de Torricelli — um aparelho utilizado para medir a pressão atmosférica

Tópicos deste artigo

Resumo sobre calorímetro

  • O calorímetro é um aparelho que mede a energia térmica entre corpos que possuem diferentes temperaturas.

  • O primeiro calorímetro era um calorímetro de gelo e foi criado por Lavosier e Laplace.

  • O calorímetro possui as funções de medir o calor, isolar termicamente e conservar as substâncias.

  • Alguns tipos de calorímetros são: o calorímetro isotérmico, calorímetro isoperibol e o calorímetro de varredura exploratória.

  • Enquanto o calorímetro mensura o calor, o termômetro mensura a temperatura.

O que é calorímetro?

O calorímetro é um aparelho que consegue mensurar a energia térmica (ou calor) trocada entre os sistemas termodinâmicos que possuem temperaturas distintas. Ele é muito utilizado em laborátorios, em razão de ser um aparelho isolado termicamente da vizinhança em que está.

O primeiro calorímetro foi desenvolvido em 1784 por Antoine Lavoisier (1743-1794) e Pierre-Simon Laplace (1749-1827). Ele continha gelo na sua repartição interna e também no recipiente externo que o envolvia.

Qual a função do calorímetro?

O calorímetro possui várias funções, descritas abaixo:

  • Medição de energia térmica: os calorímetros têm como principal função medir o calor de substâncias.

  • Isolante térmico: os calorímetros conseguem isolar termicamente as substâncias, mantendo suas temperaturas constantes, e alguns até conseguem impedir a propagação de calor.

  • Preservação: alguns calorímetros são criados com o intuito de preservar as propriedades de algumas substâncias, como óvulos e espermatozóides. 

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Como funciona o calorímetro?

O calorímetro é coberto por um material isolante composto por um recipiente de aço contendo água, que é ligado, de um lado, a um termômetro para aferir a temperatura, e, do outro lado, a um agitador ligado por um motor. Dentro desse conteúdo de água, é instalada uma câmara de combustão, composta de oxigênio, que conterá a amostra de substância de que se desejar obter os dados, como descrito na imagem abaixo:

Representação do interior de um calorímetro.
 Representação do interior de um calorímetro. (Créditos: Paulo José Soares Braga | Brasil Escola)

O seu funcionamento pode ser descrito pelos seguintes passos:

  • 1° passo: pôr a amostra dentro da câmara de gás.

  • 2° passo: anotar o valor da temperatura inicial da água.

  • 3° passo: ligar a caixa de ignição para ocasionar uma descarga elétrica, que provocará a combustão da amostra.

  • 4° passo: anotar o valor da temperatura final da água.

  • 5° passo: calcular a quantidade de calor, com base nas informações de massa, calor específico e variação de temperatura da água, usando a fórmula do calor sensível:

\(Q=m\cdot c\cdot ∆T\)

Q → quantidade de calor, medida em Joule \([J] \).

m → massa, medida em quilograma \([kg] \).

c → calor específico, medido em \([J/(kg\cdot K)] \).

∆T → variação de temperatura, medida em Kelvin \([K] \).

Veja mais: Lei de Fourier — afirma que o fluxo de calor em um corpo varia de forma proporcional à variação de temperatura

Quais são os tipos de calorímetro?

Os calorímetros são classificados de acordo com seu modo de funcionamento, princípio de medição e forma de construção, o que proporciona uma infinidade de calorímetros. Abaixo veremos os tipos mais comuns. 

→ Calorímetro isotérmico

O calorímetro isotérmico é um aparelho usado geralmente para medir os calores de soluções ou de misturas, já que, idealmente, suas temperaturas não variam ao longo do experimento.

→ Calorímetro isoperibol

O calorímetro isoperibol é um aparelho cuja temperatura da vizinhança é constante, não sendo alterada em razão da temperatura do calorímetro.

→ Calorímetro de varredura exploratória

O calorímetro de varredura exploratória é um aparelho cuja temperatura da vizinhança ou do calorímetro varia linearmente ou isotérmicamente, podendo ser ajustada durante o intervalo de tempo.

Qual a diferença entre calorímetro e termômetro?

Tanto o calorímetro quanto o termômetro são intrumentos de medição, contudo, o calorímetro mede o calor e o termômetro mede a temperatura dos corpos.

 

Por Pâmella Raphaella Melo
Professora de Física

Escritor do artigo
Escrito por: Pâmella Raphaella Melo Sou uma autora e professora que preza pela simplificação de conceitos físicos, transportando-os para o cotidiano dos estudantes e entusiastas. Sou formada em Licenciatura Plena em Física pela PUC- GO e atualmente curso Engenharia Ambiental e Sanitária pela UFG.

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

MELO, Pâmella Raphaella. "Calorímetro"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/calorimetro.htm. Acesso em 25 de fevereiro de 2024.

De estudante para estudante


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