Transferência de energia - Calor

Relatório da atividade experimental

Transerência de energia sob a forma de calor

Objetivo: Observar a transferência de energia sob a forma de calor, através da condução térmica entre dois goblés a temperaturas diferentes até que ambos se encontrem em equilíbrio térmico.

Introdução teórica:

O calor é a energia transferida, espontaneamente, entre dois corpos em contacto a temperaturas diferentes.
A transferência de energia sob a forma de calor ocorre do corpo de maior temperatura para o de menor temperatura até os dois atingirem o equilíbrio térmico ou seja, até que os dois goblés se encontrem à mesma temperatura.
Existem dois mecanismos de transferência de energia sob a forma de calor: Condução térmica (que ocorre nos sólidos) e Convecção térmica.
A condução térmica, que é estudada nesta atividade experimental, é a transferência de energia sob a forma de calor que ocorre principalmente nos sólidos mas tambem pode ocorrer nos líquidos como se verifica. Caracteriza-se pela transferência de energia sob a forma de calor partícula a partícula, através de vibração até a água dos dois goblés se encontrar à mesma temperatura - equilíbrio térmico- sem transporte de matéria.

Materiais e reagentes utilizados:

2 termómetros e 1 cronómetro
Goblé pequeno com 100 ml de água aquecida (goblé A)
Goblé grande com 100 ml de água á temperatura ambiente (goblé B)

Medições efectuadas:

Temperatura inicial da água no goblé A: 60ºC
Temperatura inicial da água no goblé B: 20ºC

Procedimento realizado:

Medimos e registamos as temperaturas iniciais da água nos dois goblés.
Metemos o goblé A dentro do B com termómetros cada um e registámos as temperaturas a cada minuto.

Registo das medições da temperatura:

1min 2min 3min 4min 5min 6min 7min 8min 9min 10min

Temperatura do goblé A 43ºC 38ºC 35ºC 35ºC 35ºC 35ºC 35ºC 35ºC 34ºC 34ºC

Temperatura do goblé B 42ºC 28ºC 30ºC 31ºC 34ºC 34ºC 34ºC 34ºC 34ºC 34ºC

Observações:

Nos primeiros minutos a transferência de energia foi mais rápida e aos 9 minutos obtivemos o equilibro térmico.

A fonte de energia é o goblé A (pois a sua temperatura inicial era mais alta) e o recetor é o goblé B (pois a sua temperatura inicial é mais baixa)

Conclusões e críticas:

Os dois corpos encontraram-se em equilíbrio térmico ao fim de nove minutos a uma temperatura de 34 ºC.

Caso prolongássemos a medição durante mais tempo, os valores continuariam iguais, pois os corpos já se encontram á mesma temperatura ou seja já estão em equilibrio térmico não havendo nenhuma fonte de temperatura superior responsável pela transferência de energia para o recetor.