Ao receber 240 calorias, um corpo de massa igual a 60 gramas tem sua temperatura se elevando de
para
. Determine a capacidade térmica do corpo e o calor específico da substância que constitui o corpo.
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você tem um corpo que recebe 240 calorias de energia, pesa 60 gramas e sua temperatura aumenta de
para
. Nosso objetivo aqui é descobrir duas coisas: a capacidade térmica desse corpo e o calor específico da substância que o compõe. Para resolver isso, vamos usar conceitos de calorimetria, que estuda as trocas de calor entre os corpos.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é capacidade térmica. Basicamente, é a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de um objeto em uma unidade. A fórmula que relaciona o calor (Q), a capacidade térmica © e a variação de temperatura (
) é:
Aqui, já sabemos que Q é 240 calorias e a variação de temperatura (
) é
.
Passo 3
Vamos reorganizar a fórmula para encontrar a capacidade térmica ©:
Substituindo os valores:
Então, a capacidade térmica do corpo é de 3 calorias por grau Celsius.
Passo 4
Agora, vamos descobrir o calor específico © da substância. O calor específico é a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de 1 grama de uma substância em 1 grau Celsius. A relação entre capacidade térmica, calor específico e massa (m) é dada por:
Queremos encontrar c, então reorganizamos a fórmula:
Sabendo que C é 3 cal/ºC e a massa (m) é 60 gramas:
Resposta
A capacidade térmica do corpo é de 3 calorias por grau Celsius e o calor específico da substância que compõe o corpo é de 0,05 calorias por grama por grau Celsius.