Um grão de milho de massa igual a 2 gramas, calor específico de 0,6 cal/g ºC e temperatura inicial de 20 ºC é colocado dentro de uma panela de com óleo fervente. Suponha que, no instante em que atingiu 100 ºC, o grão de milho tenha estourado e virado uma pipoca. Que quantidade de calor ele recebeu dentro da panela para isso acontecer?
Soluções para a tarefa
Q = 96 cal.
Explicação:
Quando colocamos dois corpos com temperaturas diferentes em contato, podemos observar que a temperatura do corpo "mais quente" diminui, e a do corpo "mais frio" aumenta, até o momento em que ambos os corpos apresentem temperatura igual. Esta reação é causada pela passagem de energia térmica do corpo "mais quente" para o corpo "mais frio", a transferência de energia é o que chamamos calor.
Calor é a transferência de energia térmica entre corpos com temperaturas diferentes.
Calor sensível : é denominado calor sensível, a quantidade de calor que tem como efeito apenas a alteração da temperatura de um corpo.
Este fenômeno é regido pela lei física conhecida como Equação Fundamental da Calorimetria, que diz que a quantidade de calor sensível (Q) é igual ao produto de sua massa, da variação da temperatura e de uma constante de proporcionalidade dependente da natureza de cada corpo denominada calor específico.
Assim:
Q = m.c.Δθ
Onde:
Q = quantidade de calor sensível (cal ou J).
c = calor específico da substância que constitui o corpo (cal/g°C ou J/kg°C).
m = massa do corpo (g ou kg).
Δθ = variação de temperatura (°C).
Substituindo os dados na equação da quantidade de calor sensível, teremos:
Q = m.c.Δθ
Q = (2 g)(0,6 cal/g.ºC)(100ºC - 20ºC)
Q = 96 cal.
Ele recebeu 96 cal dentro da panela.
Para elevar a temperatura de 2 g de um grão milho de 20°C para 100°C é necessário fornecer uma quantidade de calor ogual a 96 cal.
Para solucionar a questão, devemos aplicar a equação fundamental da calometria, ver abaixo:
Quantidade de calor
A equação fundamental da calorimetria define a quantidade de calor que o corpo irá ceder/receber para sofrer variação de temperatura.
Q = m.c.ΔT
Sendo:
- Q = Quantidade de calor;
- m = Massa do corpo;
- c = calor específico;
- ΔT = Variação de temperatura.
A variação de temperatura sofrida pelo grão de milho foi de 20 para 100°C. Dado c = 0,6 cal/g °C e m = 2 g:
Q = 2 g. 0,60 cal/g °C.(100-20)°C
Q = 1,20 cal/°C. 80°C
Q = 96 cal
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