Question

QUESTÃO 02) Um corpo de 20 kg precisa receber 4500 J de calor sensível para ter sua temperatura variada em 10 K. Determine sua capacidade térmica.

Answer 1

A capacidade térmica do corpo é de 450 J/K.

Teoria

A capacidade térmica é uma grandeza que caracteriza a variação de temperatura sofrida por corpos. É uma característica do corpo, em específico, e não da substância. Também chamada de capacidade calorífica, ela é medida, na maioria dos casos, em cal/°C, apesar de a unidade desta grandeza no Sistema Internacional de Unidades (SI) ser em Joule por Kelvin.  

Existem duas formas de calcular essa grandeza: relacionando a quantidade de calor e a variação de temperatura, ou sua massa e seu calor específico. Apesar de a segunda ser apenas uma simplificação seguida de uma substituição, as duas podem ser úteis em situações distintas, assim como o caso que foi apresentado no enunciado, onde só se sabe a quantidade de calor fornecida e a variação de temperatura.

Cálculo

Em termos matemáticos, uma das formas de relacionar a capacidade térmica revela que ela é equivalente à quantidade de calor em razão da variação de temperatura, tal como a equação abaixo:

$\sf C = \dfrac{Q}{\Delta T}$  

Onde:  

C = capacidade térmica do material (em cal/°C);

Q = quantidade de calor produzida (em cal);

ΔT = variação de temperatura (em °C).

Aplicação

Sabe-se, segundo o enunciado:

$\sf \displaystyle \rightarrow \begin{cases} \sf C = \textsf{? J/K} \\\sf Q = \textsf{4500 J} \\\sf \Delta T = \textsf{10 K} \\ \end{cases}$

Perceba que apesar de informada na questão, a massa não será necessária para efetuar o cálculo da quantidade de calor, ao menos nessa situação.

Substituindo:

$\sf C = \dfrac{4500}{10}$

Dividindo:

$\boxed {\sf C = \textsf{450 J/K}}$

Espero que a resposta seja satisfatória e correta, bons estudos!

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Answer 2

A capacidade térmica do corpo é igual a $450 J / K$

Para calcular a capacidade térmica do corpo recorre-se à seguinte fórmula:

$C = \Delta Q / \Delta t.$

$C = \Delta Q / \Delta t\\\\C = 4500 / 10\\\\C = 450 J / K$

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