Faça a distinção clara entre temperatura, calor e energia interna.
Use os valores das tabelas para a solução das próximas questões.
Tabela 1 - Calor específico por tipo de material.
Substância
Calor específico [J/(kg K)]
Calor específico [
]
Água
4180
1,000
Gelo
2100
0,500
Vapor de Água
1920
0,479
Cobre
390
0,092
Ferro
450
0,110
Chumbo
130
0,031
Tabela 2 - Propriedades da água na alteração do estado físico.
Água
Calor Latente de Fusão
Calor Latente de Vaporização
Calor Latente de Solidificação
Calor Latente de Condensação
Calor Específico da Água Líquida
Calor Específico do Gelo
Calor Específico do Vapor de Água
Substância | Calor específico [J/(kg K)] | Calor específico [
|
Água | 4180 | 1,000 |
Gelo | 2100 | 0,500 |
Vapor de Água | 1920 | 0,479 |
Cobre | 390 | 0,092 |
Ferro | 450 | 0,110 |
Chumbo | 130 | 0,031 |
Água | |
Calor Latente de Fusão |
|
Calor Latente de Vaporização |
|
Calor Latente de Solidificação |
|
Calor Latente de Condensação |
|
Calor Específico da Água Líquida |
|
Calor Específico do Gelo |
|
Calor Específico do Vapor de Água |
|
Passo 1
O enunciado pede para distinguir de forma clara os conceitos de temperatura, calor e energia interna. Este é um exercício de termodinâmica básica, que exige entendimento de grandezas de estado (temperatura e energia interna) e de processo (calor).
Passo 2
Definimos temperatura como uma grandeza escalar de estado que quantifica o grau de agitação térmica das partículas de um sistema. Em termodinâmica, dois corpos em equilíbrio térmico têm a mesma temperatura. As escalas usuais são Celsius (
C) e Kelvin (K), relacionadas por
Passo 3
Definimos calor como energia em trânsito entre sistemas ou corpos devido à diferença de temperatura. Calor não é função de estado; é uma quantidade de energia transferida num processo. Denotamos calor por
e medimos em joule (
) ou em calorias (
), sabendo que
Passo 4
Definimos energia interna como a soma de todas as formas microscópicas de energia contidas num sistema: energia cinética de agitação das moléculas e energia potencial das interações intermoleculares. A energia interna é uma função de estado, geralmente expressa por
, que depende de variáveis como temperatura, volume e quantidade de matéria.
Passo 5
Para resumir a distinção:
– Temperatura é uma grandeza de estado que mede a agitação média das partículas.
– Calor é energia em trânsito entre corpos devido a diferença de temperatura, não sendo uma função de estado.
– Energia interna é a energia total armazenada microscopicamente no sistema, função de estado que muda quando se transfere calor ou trabalho.
– Temperatura é uma grandeza de estado que mede a agitação média das partículas.
– Calor é energia em trânsito entre corpos devido a diferença de temperatura, não sendo uma função de estado.
– Energia interna é a energia total armazenada microscopicamente no sistema, função de estado que muda quando se transfere calor ou trabalho.
Resposta
Temperatura: grandeza de estado que indica o nível de agitação térmica das partículas de um corpo, medida em
C ou K.
Calor: energia em trânsito entre sistemas provocada por diferença de temperatura, denotada por e medida em
ou
.
Energia interna: função de estado que soma as energias cinética e potencial microscópicas de um sistema.
Calor: energia em trânsito entre sistemas provocada por diferença de temperatura, denotada por
Energia interna: função de estado