Capacidade Calorífica e Calor específico
Movimento requer energia: Quanto mais
energia a matéria tem, maior será a temperatura também.
E esta energia é
fornecida pelo calor.
Perda ou ganho de calor é equivalente a perda ou ganho de
energia.
Com a observação acima entendida, agora
se faz a seguinte pergunta: quanto será o aumento ou diminuição de temperatura
de uma substância com o ganho ou perda de energia térmica?
A resposta é dada pelo
calor específico (C) da mesma.
O calor específico é definido da
seguinte forma:
Pegue uma unidade de massa de uma substância qualquer, adicione x em quantidade de
calor e observe cuidadosamente o aumento da temperatura, então C é dado por:
Nesta definição, a massa é geralmente
tanto em gramas ou quilogramas e a temperatura em kelvin ou graus Celsius.
Note-se que o calor específico é referente a uma unidade de massa.
Assim, o calor
específico de um galão de leite é igual ao calor específico de um litro de
leite.
Quanto menor a variação de temperatura em
um corpo causada pela transferência de uma dada quantidade de calor, maior
seria a sua capacidade calorifica.
As descrições mais comuns são calor específico à volume
constante Cp e à pressão constante Cv.
Veja alguns exemplos:
Em outras palavras, podemos dizer que o
calor específico de uma substância é a energia necessária para elevar em 1K (ou
1°C) a temperatura de uma massa unitária (1 g, por exemplo) dessa substância.
Olhando a tabela podemos entender que: se tenho 1g de água e 1g de
ferro, para aumentar em 1°C cada uma dessas massas vou precisar fornecer
mais energia para a água do que para o ferro.
Exemplo: Quanta energia é necessária para elevar a temperatura de 50 g de cobre em 10 °C?
Resolução:
Calor necessário (U) = massa (m) x calor
especifico (C) x Variação de temperatura
(ΔT)
U = 50g x 0,094cal/g°C
x (10 °C)
U = 47 cal ou
196.6 joules
(1 cal = 4,184
Joules)
Gomes
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