Você precisa descobrir o calor específico de uma amostra de metal. Você pesa a amostra e descobre que seu peso é de 30 N . Você acrescenta, cuidadosamente,
a amostra e descobre que sua temperatura sobe
. Qual é o calor específico da amostra?
Passo 1
O enunciado pede para determinar o calor específico da amostra. As informações fornecidas são:
- peso (força peso) da amostra:
. - energia adicionada:
. - aumento de temperatura:
.
A pergunta explícita é: qual é o valor do calor específico
da amostra (unidade típica
)?
Passo 2
Conceito e fórmula que vamos usar.
O calor específico
é a quantidade de energia necessária para elevar em
a temperatura de
de substância. A relação entre calor absorvido
, massa
, calor específico
e variação de temperatura
é:
Aqui:
-
é a energia adicionada, em joules ( ); -
é a massa da amostra, em quilogramas ( ); -
é o calor específico que queremos, em ; -
é a variação de temperatura, em ou em kelvin (diferenças são numericamente iguais).
Para achar
isolamos na fórmula:
Passo 3
Precisamos da massa
. O enunciado deu o peso (força)
. Usamos a relação entre peso e massa:
onde
é a aceleração da gravidade. Vou usar o valor usual
(valor padrão em problemas desse tipo).
Assim:
Calculemos:
Arredondando convenientemente para os dígitos significativos necessários, podemos usar
para contas manuais, mas manterei mais casas onde for preciso.
Passo 4
Agora aplicamos a fórmula do calor específico. Temos
e
. Substituindo:
Usando o valor de
calculado:
Logo
Passo 5
Interpretação e arredondamento final para apresentação na prova.
O valor obtido é do mesmo tipo de grandeza que se usa para metais típicos (ordem de
). Arredondando para três algarismos significativos, fica