Explique em detalhes o significado dos termos e dê exemplos:
Capacidade Calorífica
Capacidade Calorífica
Passo 1
Beleza, o enunciado quer que a gente explique direitinho o que é “capacidade calorífica” e dê exemplos. Isso é tema de Termodinâmica (mais especificamente de Calorimetria) e vamos precisar entender o que é calor (Q), variação de temperatura (ΔT) e como esses dois se relacionam via capacidade calorífica.
Passo 2
O que é “capacidade calorífica”?
– É a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de um corpo em 1 K (ou 1 °C).
– Matematicamente:
– É a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de um corpo em 1 K (ou 1 °C).
– Matematicamente:
onde
• é o calor trocado (em joules, J)
• é a variação de temperatura (em kelvin, K, ou °C)
•
•
Em linguagem de amigo: pensa num copo d’água. Se você quiser esquentá-lo em 1 °C, vai ter que “dar” uma certa quantidade de energia (calor). Essa quantidade de energia por grau que você dar é a capacidade calorífica desse copo com água.
Passo 3
Unidades e propriedades:
– Unidade SI: joule por kelvin (J/K).
– Propriedade extensa: depende da massa e da substância. Quanto mais material, maior a capacidade calorífica.
– Unidade SI: joule por kelvin (J/K).
– Propriedade extensa: depende da massa e da substância. Quanto mais material, maior a capacidade calorífica.
Muita gente confunde com calor específico ©, que é intensivo (não depende da quantidade). Eles se relacionam assim:
onde
• é a massa do corpo (em kg)
• é o calor específico (J/(kg·K))
•
•
Passo 4
Exemplos práticos:
-
Água de 2 kg:
– Calor específico da água:
– Capacidade calorífica do balde:Isso quer dizer que, para esquentar esses 2 kg de água em 1 °C, precisamos de 8368 J de calor. -
Bloco de alumínio de 0,5 kg:
–
–Ou seja, esse bloquinho demora bem menos energia pra esquentar 1 °C em comparação com a água.
Resposta
Capacidade calorífica (
) é a quantidade de calor
necessária para mudar a temperatura de um corpo em
K, dada por
Ela depende da massa e do material (propriedade extensa) e relaciona-se com o calor específico
pela fórmula
. Exemplos: 2 kg de água têm
J/K; 0,5 kg de alumínio dá
J/K.