Faça a distinção clara entre temperatura, calor e energia interna.
\rightarrow 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 [ \mathbf{c a l} /\left(\mathbf{g}{ }^{\circ} \mathbf{C}\right) ]
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 80 \mathrm{cal} / \mathrm{g}
Calor Latente de Vaporização 540 \mathrm{cal} / \mathrm{g}
Calor Latente de Solidificação -80 \mathrm{cal} / \mathrm{g}
Calor Latente de Condensação -540 \mathrm{cal} / \mathrm{g}
Calor Específico da Água Líquida 1,00 \mathrm{cal} / \mathrm{g}^{\circ} \mathrm{C}
Calor Específico do Gelo 0,50 \mathrm{cal} / \mathrm{g}^{\circ} \mathrm{C}
Calor Específico do Vapor de Água 0,48 \mathrm{cal} / \mathrm{g}^{\circ} \mathrm{C}

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 ( \circC) e Kelvin (K), relacionadas por
T(\text{K}) = T(\circ\text{C}) + 273,15.

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 Q e medimos em joule ( \mathrm{J}) ou em calorias ( \mathrm{cal}), sabendo que
1\,\mathrm{cal} = 4,184\,\mathrm{J}.

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 U, 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.

Resposta

Temperatura: grandeza de estado que indica o nível de agitação térmica das partículas de um corpo, medida em \circC ou K.
Calor: energia em trânsito entre sistemas provocada por diferença de temperatura, denotada por Q e medida em \mathrm{J} ou \mathrm{cal}.
Energia interna: função de estado U que soma as energias cinética e potencial microscópicas de um sistema.

Exercícios relacionados