O que é calor específico a pressão constante e a volume constante?
Passo 1
Beleza, vamos entender a pergunta: “O que é calor específico a pressão constante e a volume constante?”. Isso está ligado à Termodinâmica, mais especificamente aos calores específicos. Para responder, vamos precisar definir o que é calor específico e como ele se comporta quando a pressão ou o volume são mantidos constantes durante o aquecimento de uma substância.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre calor específico a pressão constante, também conhecido como $ C_p $. O calor específico é a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de uma unidade de massa de uma substância em 1 grau Celsius (ou Kelvin). Quando mantemos a pressão constante durante esse processo, dizemos que estamos medindo $ C_p $. Isso é importante porque, sob pressão constante, a substância pode expandir ou contrair, e parte do calor fornecido é usado para realizar trabalho de expansão além de aumentar a temperatura.
A fórmula para o calor específico a pressão constante é:
onde:
- $ Q $ é a quantidade de calor,
- $ m $ é a massa da substância,
- $ C_p $ é o calor específico a pressão constante,
- $ \Delta T $ é a variação de temperatura.
Passo 3
Agora, vamos falar sobre calor específico a volume constante, ou $ C_v $. Nesse caso, o volume da substância é mantido constante durante o aquecimento. Como o volume não muda, não há trabalho de expansão sendo realizado, então todo o calor fornecido é usado apenas para aumentar a temperatura da substância.
A fórmula para o calor específico a volume constante é:
onde os símbolos têm o mesmo significado da fórmula anterior, mas aqui estamos considerando que o volume não varia.
Resposta
Em resumo, o calor específico a pressão constante ($ C_p
C_v $) é a quantidade de calor necessária para aumentar a temperatura de uma unidade de massa da substância em 1 grau, mantendo o volume constante, sem considerar trabalho de expansão.