Um calorímetro de capacidade térmica C = 20 J/°C à temperatura de 30 °C é levado a um determinado ambiente onde atinge o equilíbrio térmico a 20 °C. Determine a quantidade de calor que esse calorímetro:
a) Cedeu a esse ambiente;
b) Deve absorver para sofrer um acréscimo de temperatura ΔT = 60 K
Soluções para a tarefa
“A capacidade térmica (C) é a razão entre a quantidade de calor (Q) recebida por um corpo e a variação de temperatura (ΔT) sofrida por ele.” Determina a quantidade de calor que um corpo precisa receber para alterar sua temperatura em uma unidade.
C = Q/ΔT
Basta aplicar os valores do enunciado na relação acima
Encontrando o calor cedido ao ambiente
obs.: Entrar em equilíbrio térmico significa que um corpo troca calor com o ambiente (cedendo ou recebendo) até aingirem a mesma temperatura. Como a temperatura foi de 30°C para 20°C significa que houve calor cedido ao ambiente.
20 = Q/(20 - 30)
20 = Q/(-10)
Q = - 200 J
O calorímetro precisa ceder 200 joules de calor
Agora um acréscimo na temperatura de 60 k
Primeiro passamos a temperatura para a escala Celsius
60 K = 60°C (a variação de temperatura em K é a mesma em °C)
Agora basta aplicar na relação acima
20 = Q/ 60
Q = 1200 J
O calorímetro precisa absorver 1200 Joules de calor