Um bloco de niquel, de 100 g de massa, absorve uma quantidade de calor igual a 300cal. Com um termômetro, verifica-se que sua temperatura aumentou de 25°C para 55°C. Determine:
a) a capacidade térmica do corpo;
b) o calor específico do niquel.
a) a capacidade térmica do corpo;
b) o calor específico do niquel.
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão juntos! O enunciado fala sobre um bloco de níquel que absorveu calor e a temperatura dele aumentou. Vamos precisar usar os conceitos de capacidade térmica e calor específico, que fazem parte do estudo da termologia na matéria de física. Vamos por partes para entender cada conceito e como aplicá-los.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é capacidade térmica. A capacidade térmica ($ C $) é a quantidade de calor que um corpo precisa absorver ou liberar para aumentar ou diminuir sua temperatura em 1 grau Celsius. A fórmula que usamos é:
Onde:
- $ Q $ é a quantidade de calor (em calorias, cal)
- $ \Delta T $ é a variação de temperatura (em °C)
Passo 3
Vamos aplicar essa fórmula para encontrar a capacidade térmica do bloco de níquel. Sabemos que:
- $ Q = 300 , cal $
- $ \Delta T = 55°C - 25°C = 30°C $
Substituindo na fórmula:
Passo 4
Agora, vamos para o calor específico ($ c $). O calor específico é a quantidade de calor que um grama de uma substância precisa para aumentar sua temperatura em 1 grau Celsius. A fórmula para calcular o calor específico é:
Onde:
- $ m $ é a massa do objeto (em gramas, g)
- $ c $ é o calor específico (em $ \frac{cal}{g \cdot °C} $)
- $ \Delta T $ é a variação de temperatura (em °C)
Passo 5
Queremos encontrar o calor específico $ c $. Vamos rearranjar a fórmula:
Sabemos que:
- $ Q = 300 , cal $
- $ m = 100 , g $
- $ \Delta T = 30°C $
Substituindo os valores:
Resposta
a) A capacidade térmica do bloco de níquel é de 10 cal/°C.
b) O calor específico do níquel é de 0,1 cal/(g·°C).