O que é um calorímetro?


O calorímetro é um instrumento de medição. O principal intuito desse instrumento é mensurar o calor, ou seja, medir a energia térmica que está presente em uma mudança de estado da matéria. Ele também pode ser utilizado para mensurar a energia térmica em outros fenômenos relacionados com trocas de calor, tais como uma mudança de temperatura, mudança de temperatura, de volume, entre outras.

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Esse aparelho foi inventado pelos cientistas Lavoisier e Laplace. Esses dois estudiosos, em uma determinada experiência, levaram em consideração um fenômeno que ocorreu no interior de uma esfera de gelo que era mantida uma temperatura de zerou grau.

Em seguida, a referida esfera era derretida pelo calor gerado e que não podia se dissipar. Lavoisier e Laplace mensuraram a quantidade de água que foi formada e assim obtiveram a medida do calor desprendido durante a realização do experimento.

Os diferentes tipos de calorímetros

Hoje em dia é possível contar com tipos distintos de calorímetros destinados para diferentes funções e situações. Sendo assim, os tipos são:

– Calorímetro Isotérmico: Nesse tipo de instrumento não há a variação de temperatura durante o seu uso, mas sim, há uma variação no fluxo de calor.

– Calorímetro Isoperibol: Nesse tipo de instrumento a temperatura ambiente é conservada de maneira constante.

– Calorímetro de Varredura Exploratória: Também chamado de Calorimetria Exploratória Diferencial, nesse tipo de instrumento, a temperatura ambiente, ou até mesmo a temperatura presente no sistema calorimétrico, pode sofrer alteração. Além disso, essa alteração pode ser de caráter linear ou isotérmico.

As aplicações do calorímetro

O calorímetro é um instrumento destinado para demonstrar qual é o calor específico de cada substância. Sendo assim, vale conceituar o que é calor específico.

– Calor específico: Corresponde a uma quantia de calor que é necessária para fornecer a um grama de uma substância específica para que, assim, a sua temperatura atinja a temperatura de um 1,0°C.

É necessário levar em consideração que os diferentes tipos de substância contam com um calor específico distinto.

Um exemplo prático pode ser uma simples ida até a praia. Quando o indivíduo está na praia, é possível aferir que a areia demonstra ser mais quente que a água do mar propriamente dita. Esse fenômeno acontece porque o calor específico da água é maior que o calor específico da areia. Sendo assim, a água tem a necessidade de receber uma maior quantidade de calor do que a areia para que, dessa forma, a sua temperatura atinja a marca de 1,0°C.

Sendo assim, é válido conferir alguns valores de calor específico de alguns elementos químicos bastante utilizados no cotidiano das indústrias e laboratórios:

– Álcool: Possui calor específico de 0,6°C.

– Gelo: Possui calor específico de 0,5°C.

– Ar: Possui calor específico de 0,24°C.

Mercúrio: Possui calor específico de 0,32°C.

Alumínio: Possui calor específico de 0,22°C.

– Cobre: Possui calor específico de 0,091°C.

Graças ao calorímetro existe a possibilidade de mensurar de maneira experimental os valores do calor que foi liberado ou absorvido por uma determinada substância durante as reações químicas. A energia que é liberada tem a capacidade de aquecer uma dada quantidade de água, possibilitando dessa forma a mensuração da variação da temperatura. Diante desse procedimento, é possível calcular então a quantia existente de calor.

Além disso, é pertinente também conhecer como é utilizado o calorímetro.

O calorímetro, muito usado em laboratórios para experimentos químicos, deve ser separado do meio ambiente para, dessa maneira, efetuar análises e medidas a respeito da quantia de calor trocada entre corpos que possuem temperaturas distintas.

De uma maneira geral o calorímetro conta com um formato bastante simples, porém todos possuem essencialmente um recipiente de paredes mais finas que é cercado por outro recipiente hermético de paredes isolantes mais grossas. O calorímetro impossibilita que saia e entre calor em um processo bem semelhante ao da garrafa térmica.

É possível aferir que o calorímetro é um instrumento bastante simples e ao mesmo tempo muito importante, já que a sua função é anular a troca de calor entre ele mesmo e o meio ambiente, possibilitando assim medir de maneira correta.

Além disso, no calorímetro são colocados dois acessórios muito importantes:

– Termômetro: Utilizado para medir a temperatura.

– Agitador: Utilizado para a realização de estudos térmicos que envolvam substâncias líquidas tais como água, por exemplo. O agitador, de acordo com o próprio nome indica, tem como principal intuito agitar o sistema e possibilitar ele tenha a capacidade de atingir o equilíbrio térmico de uma maneira mais rápida. Ao inserir dois corpos com temperaturas distintas dentro de um calorímetro, irá ocorrer a troca de calor entre os mesmos até que o equilíbrio seja definitivamente alcançado.

Não é raro ter a ideia de que no interior de um calorímetro o calor cedido por um corpo seja o mesmo que o calor recebido pelo outro corpo. Por meio deste equilíbrio térmico é possível estipular diferentes grandezas térmicas presentes em um material. Como exemplo disso, temos a capacidade térmica e também o calor específico.

Portanto, diante de tais características, é possível verificar o quanto o calorímetro é um importante instrumento de medição nos estudos científicos.