25/02/2011

APLICAÇÃO DA PRIMEIRA E SEGUNDA LEIS DA TERMODINÂMICA EM CALORÍMETRO

Talita Macedo dos Santos1

1Universidade Federal do Ceará – Depto. de Engenharia Química, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química - PPGEQ

RESUMO A primeira lei da termodinâmica estabelece a conservação de energia total nos sistemas termodinâmicos, enquanto a segunda lei diz que a entropia de um sistema isolado em condição de não-equilíbrio tende a crescer com o tempo. Estes preceitos são fundamentais na utilização de equipamentos de laboratório que envolvem variação de temperatura e energia. O objetivo deste trabalho é estudar a aplicação da 1º e 2º leis da termodinâmica em um calorímetro, observando especialmente a …exibir mais conteúdo…

2. FUNCIONAMENTO DE UM CALORÍMETRO E CALORIMETRIA DIFERENCIAL
2.1 Calorímetro Este equipamento é indicado para análise de processos químicos e físicos envolvendo variação de energia. Este é um dispositivo no qual o calor transferido é monitorado medindo mudanças de temperatura. Os calorímetros são recipientes com paredes formadas por materiais isolantes térmicos. Podem possuir ainda um misturador e um termômetro, como mostra a figura 1. (Medina e Nisenbaum, 2011)
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Figura 1. Calorímetro moderno (Medina e Nisenbaum, 2011)

2.2 O método diferencial de temperatura Esta técnica pode ser descrita tomando como base a análise de um programa de aquecimento. A figura 2 mostra o diagrama do compartimento no qual são colocados dois cadinhos (da amostra a ser analisada (A) e do material referência (R)), e dois sensores de temperatura (um sensor em cada cadinho), em um sistema aquecido por apenas uma fonte de calor. No forno os cadinhos são dispostos sobre uma base de um metal altamente condutor, geralmente platina. A amostra e o material de referencia são submetidos à mesma programação de aquecimento monitorada pelos sensores de temperatura, geralmente termopares. A referência pode ser alumina em pó, ou simplesmente a cápsula vazia. Cada vez que a amostra reage um fluxo de energia se estabelece entre os cadinhos através da base de platina. Os dados na forma de potencial elétrico [μV]