Física na EE Anhanguera

Calor específico

Posted on: 05/24/2010

Escrito por Guilherme Brockington; elaborado especialmente para o São Paulo faz escola.

Você já sabe que quanto maior a massa de uma substância, maior será a quantidade de calor que deverá ser fornecida ou retirada para que sua temperatura varie. Mas como explicar esse fato? Novamente, recorremos ao modelo microscópico da matéria.

Quanto maior a massa de uma substância, maior será a quantidade de moléculas que a compõe e, consequentemente, maior é a quantidade de calor que deve ser trocado para fazer com que todas as moléculas vibrem mais ou menos, aumentando ou diminuindo sua temperatura. O produto do calor específico de uma substância pela sua massa (m.c) é conhecido como capacidade térmica (C).

Até aqui, a troca de calor foi discutida de maneira qualitativa. Será que é possível quantificá-la? Por exemplo, qual é a quantidade de calor necessária para aumentar a temperatura de um líquido? Primeiramente, devemos saber qual será esse líquido! Como vimos, diferentes porções de substâncias de mesma massa necessitam de diferentes quantidades de calor, ou seja, possuem calor específico diferentes. Devemos saber também a quantidade de líquido, isto é, sua massa. Pois quanto maior a massa, maior a quantidade de calor necessária. Finalmente, devemos saber quanto a temperatura vai aumentar, já que quanto mais aumentarmos a temperatura, maior será o calor utilizado.

Logo, o calor envolvido no aumento da temperatura de um corpo depende de três fatores: massa (representada por m e cuja unidade é g); calor específico (representado por c e cuja unidade é cal/g °C); variação de temperatura (representado por ΔT e cuja unidade é °C).

Portanto, o calor envolvido no aumento da temperatura (representado por Q e cuja unidade é cal) pode ser calculado pela equação Q = m . c . ΔT. Esse calor envolvido na alteração de temperatura de um corpo é comumente chamado de calor sensível.

Digamos que, para preparar uma xícara de café, devemos aquecer 200 g de água a 20°C até uma temperatura de 50 °C. Logo, a massa do corpo (água) vale m = 200 g. Como vimos, o calor específico da água vale c = 1 cal/g °C. Já a temperatura vai variar em 30 °C. Aplicando a fórmula, temos : Q = m . c . ΔT → Q = (200 g) . (1 cal/g °C).(30 °C) = 6000 cal. Portanto, o calor necessário para aquecer a água é de 6000 cal.

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