Um bloco de cobre, de massa 0,1 kg é aquecido de 5°c à 65°c. Dado o seu calor especifico 0,094 cal/g.°c.
a) O calculo da quantidade de calor sensível recebida pelo bloco.
b) A capacidade térmica do bloco.
c) O equivalente em água do bloco.
a) O calculo da quantidade de calor sensível recebida pelo bloco.
b) A capacidade térmica do bloco.
c) O equivalente em água do bloco.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de calorimetria! A gente tem um bloco de cobre com massa de 0,1 kg que é aquecido de 5°C para 65°C. O conteúdo aqui envolve calor sensível, capacidade térmica e equivalente em água. Pra resolver isso, vamos precisar usar a fórmula do calor sensível, entender o que é capacidade térmica e saber como calcular o equivalente em água usando o calor específico.
Passo 2
Parte a: Calcular a quantidade de calor sensível recebida pelo bloco.
Primeiro, vamos lembrar a fórmula do calor sensível:
Onde:
- $ Q $ é a quantidade de calor
- $ m $ é a massa
- $ c $ é o calor específico
- $ \Delta T $ é a variação de temperatura
Aqui, a massa $ m $ é 0,1 kg, mas como o calor específico está em cal/g°C, vamos converter a massa para gramas:
A variação de temperatura $ \Delta T $ é:
Agora, substituindo os valores na fórmula:
Passo 3
Vamos calcular:
Passo 4
Parte b: Calcular a capacidade térmica do bloco.
Capacidade térmica ($ C $) é a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de um objeto em 1°C. A fórmula é:
Já temos:
Substituindo:
Passo 5
Parte c: Encontrar o equivalente em água do bloco.
O equivalente em água ($ E $) de um material é a quantidade de calor que o material pode absorver ou liberar por grau de aumento de temperatura, comparado à água. A fórmula é:
Onde:
- $ C_{material} $ é a capacidade térmica do material
- $ c_{água} $ é o calor específico da água (
Já calculamos $ C_{cobre} = 9,4 , \frac{cal}{°C} $, então:
Resposta
a) A quantidade de calor sensível recebida pelo bloco é 564 cal.
b) A capacidade térmica do bloco é 9,4 cal/°C.
c) O equivalente em água do bloco é 9,4 g de água.