Question

uma amostra de 2kg de certo material está a temperatura ambiente de 22°C. para determinar o valor do calor específico desse material um estudante aquece a amostra durante 10 minutos em um bico de bunsen de potência conhecida e igual a 100cal/s. ao final o estudante detecta que a temperatura da amostra é 82°C. qual foi o valor calculado por ele para o calor específico da substância constituinte da amostra?

Answer 1

I) P = En/Δt:

P = 100cal/s              ⇒ 100 = Q/600
Δt = 10min = 600s             
En = Q = ?                        Q = 60.000cal (ou 60kcal)

II) Q = mcΔθ (onde θ é a temperatura):

Q = 60kcal              ⇒ 60 = 2.c.60 ⇒ c = 60/120
m = 2kg                      
Δθ = (82 - 22)ºC                                c = 0,5 cal/gºC
c = ?

Answer 2

O calor específico do material analisado no bico de bunsen é de 0,5 cal / (g . ºC)

Podemos determinar o calor específico do material através da fórmula do calor sensível e pela fórmula da potência.

Calor Sensível

O calor sensível $Q$ pode ser calculado pela fórmula:

$\boxed{Q = m \cdot \ c\cdot \Delta T}$

Sendo:

• $m$ : a massa do corpo;
• $c$ : a capacidade térmica do material;
• $\Delta T$ : a variação da temperatura.

Potência

A potência pode ser determinada como a razão entre a quantidade de energia fornecida pelo intervalo de tempo:

$\boxed{P = \dfrac{Q}{\Delta t} }$

Sendo:

• $Q$ : a energia fornecida;
• $\Delta t$ : o intervalo de tempo de aquecimento.

Podemos isolar a quantidade de energia $Q$ da equação da potência:

$P = \dfrac{Q}{\Delta t} \Longleftrightarrow Q = P \cdot \Delta t$

Substituindo $Q$ na fórmula do calor sensível:

$Q = m \cdot \ c\cdot \Delta T \\\\P \cdot \Delta t = m \cdot \ c\cdot \Delta T$

Isolando o calor específico da substância:

$P \cdot \Delta t = m \cdot \ c\cdot \Delta T \\\\c = \dfrac{P \cdot \Delta t}{m \cdot \Delta T}$

Para finalmente utilizar a relação anterior, precisamos converter o tempo para segundos. Sendo 1 minuto igual a 60 segundos, 10 minutos corresponde a $\Delta t = 600 \: s$.

Agora sim, podemos utilizar a relação anterior:

$c = \dfrac{P \cdot \Delta t}{m \cdot \Delta T} \\\\c = \dfrac{100 \cdot 600}{2 \cdot (82-22)} \\\\c = \dfrac{100 \cdot 600}{2 \cdot 60} \\\\\boxed{\boxed{c = 500 \: cal / (kg \cdot ^{\circ}C )}}$

Ou ainda, como 1 kg equivale a 1000g:

$c = 500 \cdot \dfrac{cal}{kg \cdot ^{\circ }C}} \\\\c = 500 \cdot \dfrac{cal}{1000g \cdot ^{\circ }C}} \\\\\boxed{\boxed{c = 0,5 \: cal /(kg \cdot ^{\circ }C)}}}$

Assim, o calor específico da substância é igual a 0,5 cal / (g . ºC).

Para saber mais sobre Termologia, acesse: https://brainly.com.br/tarefa/36958291

Espero ter ajudado, até a próxima :)

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