Descreva com detalhes o tratamento que Dulong-Petit deram aos materiais sólidos para descrever o calor específico desses materiais
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você me pediu para explicar como Dulong e Petit trataram os materiais sólidos para descrever o calor específico deles. Isso está dentro da matéria de Física, mais especificamente na parte de termodinâmica e propriedades dos materiais. Para resolver isso, vamos precisar entender o que é calor específico, a lei de Dulong-Petit e como eles aplicaram essa lei aos sólidos.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre o que é calor específico. Calor específico é a quantidade de energia necessária para aumentar a temperatura de uma certa quantidade de material em um grau Celsius. Basicamente, mostra o quanto um material “resiste” a mudar de temperatura quando você fornece calor.
Passo 3
Agora, sobre a lei de Dulong-Petit. No começo do século 19, Dulong e Petit observaram que muitos metais sólidos tinham valores de calor específico muito parecidos. Eles propuseram que o calor específico molar (ou seja, por mol de átomos) dos sólidos metálicos era aproximadamente constante.
Passo 4
Eles chegaram a essa conclusão estudando vários metais e calculando o calor específico molar, que é dado por:
Onde $ C_m $ é o calor específico molar, $ C $ é o calor específico específico, e $ M $ é a massa molar do metal.
Passo 5
Após analisar os dados, Dulong e Petit descobriram que o calor específico molar dos metais era aproximadamente 25 J/(mol·K). Para tornar isso mais universal, relacionaram esse valor com a constante dos gases $ R $, que é cerca de 8,31 J/(mol·K). Assim, eles formularam que:
Isso significa que o calor específico molar dos sólidos é aproximadamente três vezes a constante dos gases.
Passo 6
Esse tratamento permitiu aos cientistas prever o calor específico de muitos materiais sólidos com base em suas massas molares, usando uma relação simples e constante. Foi uma grande contribuição porque simplificou muito o cálculo do calor específico para diversos metais.
Resposta
Dulong e Petit analisaram vários metais sólidos e descobriram que o calor específico molar deles era aproximadamente constante, cerca de três vezes a constante dos gases $ R $ (ou seja, $ C_m \approx 3R $). Usando essa relação, eles conseguiram descrever e prever o calor específico dos materiais sólidos, mostrando que muitos metais seguem essa lei empírica.