2)Fornecendo a um corpo de massa 1,0 kg (m) uma quantidade de calor (Q) igual a 5,0 kcal (dividir por mil para passar para caloria) a sua temperatura (T) aumenta de 20°C para 60°C (subtrair para encontrar o valor que variou) , sem, contudo, mudar de estado térmico. Determine:
a) sua capacidade térmica
b) o calor específico da substância de que é constituído o corpo
Soluções para a tarefa
Resposta:
a) 125 cal/°C
b) 0,125 cal/g°C
Explicação:
Fórmula do calor sensível
- Q = m × c × ∆T
Sendo:
Q = calor sensível, em cal
m = massa, em g
c = calor específico, em cal/g°C
∆T = temperatura, em °C
Fórmula da capacidade térmica
- C = m × c
C = capacidade térmica, cal/°C
m = massa, em g
c = calor específico, em cal/g°C
Fórmula da variação de temperatura
- ∆T = Tf - Ti
Sendo:
Tf = temperatura final
Ti = temperatura inicial
Problema
a)
Sabemos que C = m × c
Também sabemos que:
Q = m × c × ∆T
Substiuindo na fórmula:
- Q = C × ∆T
Da questão, temos que:
Tf = 60°C e Ti = 20°C
∆T = Tf - Ti = 60-20
- ∆T = 40°C
Q = 5kcal, passando para cal:
- Q = 5000 cal
Substituindo:
5000 = C × 40
5000 / 40 = C
C = 125 cal/°C
b)
Vamos usar a fórmula do calor sensível. Os dados que temos são:
Q = 5 kcal
Como 1 kcal = 1000g: 5 × 1000 = 5000 cal
- Q = 5000 cal
m = 1kg, passando para g:
- m = 1000 g
Tf = 60°C e Ti = 20°C
∆T = Tf - Ti = 60-20 = 40°C
Aplicando na fórmula:
Q = m c ∆T
5000 = 1000 × c × 40
5000 / 1000 = 40c
5 = 40c
c = 5/40
c = 0,125 cal/g°C
a) C = Q / T
Tendo Q= 5 Kcal e m = 1kg
C = 5 / 60 - 20
C = 5 / 40
C = 1 / 8
C = 0,125 Kcal/ C°
b) Q = m . c . T
5 = 1 . c . 40
c = 5 / 40
c = 0,125 Kcal/c°