Calorímetro

O calorímetro é um aparelho isolado termicamente do meio ambiente e muito utilizado nos laboratórios de ensino para fazer estudos sobre a quantidade de calor trocado entre dois ou mais corpos de temperaturas diferentes. É um recipiente de formato bem simples, construído para que não ocorra troca de calor entre o mesmo e o meio ambiente. Existem vários formatos de calorímetro, mas todos são constituídos basicamente de um recipiente de paredes finas que é envolvido por outro recipiente fechado de paredes mais grossas e isolantes. O calorímetro evita a entrada ou saída de calor assim como na garrafa térmica, por exemplo.

Nesse instrumento de estudo, são colocados dois acessórios: um termômetro e um agitador. Este último é muito utilizado quando se realiza estudos térmicos com líquidos como a água, por exemplo. Ele serve para agitar o sistema e fazer com que ele alcance o equilíbrio térmico mais rapidamente. Ao colocar dois corpos com diferentes temperaturas no interior de um calorímetro, acontecerá a troca de calor entre os mesmos até que o equilíbrio seja atingido. É muito comum falar que dentro de um calorímetro o calor cedido por um corpo é igual ao calor recebido pelo outro corpo. Através desta igualdade, podemos determinar várias grandezas térmicas de um material como, por exemplo, a capacidade térmica e o calor específico.

O esquema visto acima ilustra o funcionamento do aparelho. Representa uma seção do instrumento - um béquer revestido por um isolante térmico (cortiça ou isopor, neste caso o ar), cheio de água - na qual está imerso um termômetro que acusa, por exemplo, a temperatura de 20ºC. Colocam-se fragmentos de um metal (por exemplo, ferro a 60ºC) dentro do calorímetro. A temperatura da água, inicialmente de 20ºC, sobe, porque o metal cede calor, até que as temperaturas da água e da esfera atinjam o mesmo valor t, de equilíbrio.
Este valor depende de diversos fatores, entre os quais a quantidade de água presente no calorímetro, a massa dos fragmentos, as respectivas temperaturas da água e do metal.

Tipos de Calorímetros

• Calorímetros Isotérmicos

São aqueles em que idealmente não há variação de temperatura durante a experiência.

• Calorímetros Isoperibol

Um calorímetro isoperibol é aquele em que a temperatura do meio é mantida constante, independentemente da temperatura do calorímetro propriamente dito, embora se tente que as diferenças de temperatura não sejam elevadas. Conseqüentemente, as trocas de calor entre o vaso calorimétrico e o meio existem deliberadamente e, sendo devidamente controladas, a quantidade de calor permutado entre aqueles dois meios é conhecida e proporcional à diferença das respectivas temperaturas.

• Calorímetros de Varredura Exploratória ou Calorimetria Exploratória Diferencial

Neste tipo de calorímetro, a temperatura no sistema calorimétrico ou a temperatura no meio podem variar de forma linear ou isotérmica e programada ao longo do tempo.

Fonte: http://www.mundoeducacao.com.br/fisica/calorimetro.htm