Física, perguntado por Jumantomanco, 3 meses atrás

Quando um corpo recebe ou cede certa quantidade de energia térmica, podemos observar, como consequência, uma variação de sua temperatura ou uma mudança em seu estado físico. E a capacidade térmica (C) desse corpo indica a quantidade de calor que ele precisa receber ou ceder para que sua temperatura varie uma unidade. Além disso, quanto maior é a capacidade térmica de um corpo, menor é a variação de temperatura sofrida por ele, e vice-versa. (Villas Bôas, Newton. Física, vol. 2: termologia, ondulatória, óptica/ Newton Villas Bôas, Ricardo Helou Doca, Gualter José Biscuola. 3. ed. São Paulo: Saraiva, 2016.)  De acordo com o que foi citado acima, considere a seguinte situação: dois recipientes com água, o primeiro contém 500 g de água e o segundo contém 1.000 g de água, ambos na fase líquida. Os dois sistemas recebem a mesma quantidade de calor. Qual deles possui maior capacidade térmica? (Dado: calor específico da água na fase líquida = 1,0 cal/g.°C). Explique. ​

Soluções para a tarefa

Respondido por andrewfairbairn
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Resposta:

Oi,

Uma vez que a variação de temperatura e a capacidade específica térmica são iguais para as amostras, qualquer diferença entre estas amostras depende exclusivamente da massa de cada uma.

c = Q / mΔT, que para água = 1,0 Cal/g°C

onde c = capacidade específica de calor, Q = calor necessária, m = massa, T = temperatura

A capacidade térmica é definida como sendo a quantidade de calor necessário para produzir uma variação unitária de temperatura de uma unidade de massa de um material.

Q = m·c·ΔT

onde Q = capacidade térmica, m = massa, c = calor específico = 1,0 Cal/g°C (para água), T = (Tf - Ti), diferença de temperatura.

Para se certificar que se foi afirmado é correto, podemos fazer uma comparação.

Explicação:

Para a amostra de 1.000 g

Ti = 20°C

Tf = 80°C

Q = 1.000 g · 1,0 Cal/g°C · (80°C - 20°C)

Q= 1.000 · 60

Q = 60.000 Cal

Para a amostra de 500 g

Q = 500 g · 1,0 Cal/g°C · (80°C - 20°C)

Q = 500 · 60

Q = 30.000 Cal

A capacidade térmica da maior amostra é duas vezes a capacidade térmica da menor amostra.

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