Leitura e resolução de exercícios
Calor específico e capacidade térmica
O calor específico (c) representa uma proporcionalidade entre a energia recebida por uma substância e a variação de temperatura sofrida. É uma propriedade de cada material.
A capacidade térmica(C) também representa uma proporcionalidade entre o calor e a variação de temperatura, mas é uma propriedade do corpo, pois é obtida pela multiplicação da massa do corpo pelo calor específico do material do qual ele é feito.
C = m .c
Assim, pode-se reescrever a equação do calor sensível como:
Q=C. ΔT
Comparando dois corpos, aquele de maior capacidade térmica necessitará de mais energia para sofrer uma mesma variação de temperatura. Ou, fornecendo aos corpos a mesma energia, aquele de maior capacidade térmica sofrerá menor variação de temperatura.
Existe uma característica que é inerente do corpo que transmitirá ou receberá o calor, pois não basta que o calor seja transferido, é necessário que um corpo esteja apto a ceder ou receber este calor. Esta característica chama-se Capacidade térmica. Ela mede o quanto que uma substância pode reter de calor e por quanto tempo pode mantê-lo.
Por ser uma característica de cada corpo, as substâncias possuem diferentes capacidades térmicas. Um exemplo é a areia da praia e a água do mar. A areia esquenta muito rápido, mas esfria rapidamente também, enquanto que a água demora para esquentar, contudo esfria mais devagar da mesma forma. Neste caso, a água possui capacidade térmica maior que a areia.
A capacidade térmica (C) também é definida como a quantidade de calor que um corpo precisa para variar sua temperatura em uma unidade. Matematicamente é equivalente:
C=Q /ΔT
onde ΔT é a variação de temperatura, Q é a quantidade de calor e C a capacidade térmica, esta última em cal/ºC (calorias por graus Celsius) ou J/K (Joule por Kelvin).
Exercícios
1-A tabela abaixo apresenta a massa m de cinco objetos de metal, com seus respectivos calores específicos sensíveis c.
Para calcular utilize C = m .c
Metal c(cal/gºC) m(g)
Alumínio 0,217 100
Ferro 0,113 200
Cobre 0,093 300
Prata 0,056 400
Chumbo 0,031 500
O objeto que tem maior capacidade térmica é o de:
a) alumínio
b) ferro
c) chumbo
d) prata
e) cobre
2-Ao fornecer 300 calorias de calor para um corpo, verifica-se como consequência uma variação de temperatura(ΔT) igual a 50 ºC. Determine a capacidade térmica desse corpo.
Para resolver utilize C=Q /ΔT
3-Para aquecer 500 g de certa substância de 20 ºC para 70 ºC, foram necessárias 4.000 calorias. Calcule a capacidade térmica e o calor específico desta substância.
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