Calor Específico e Calor Sensível

1) Colocadas as mesmas quantidades de água e óleo, e fornecendo a mesma quantidade de calor para cada uma delas, as duas substâncias “esquentarão” no mesmo tempo?

Sabemos que não! Essa conclusão vem do fato que cada material tem uma estrutura própria. E é devida a essa diferença que a panela de cobre esquenta mais rápido do que a de alumínio. A essa propriedade dos corpos damos o nome de calor específico.

2) O que é calor específico?

É a propriedade de um corpo especificada pela natureza de cada material e como todo corpo é dotado de massa, o calor específico é a quantidade de calor necessária para que um grama de uma substância aumenta a temperatura em 1^oC. Podemos dizer que o calor específico (c) corresponde à capacidade térmica (C) por unidade de massa (m): c = C/m.

3) O que difere capacidade térmica de calor específico?

O calor específico não depende da massa e é o que o distingue da capacidade térmica. A capacidade térmica se refere ao objeto formado pela substância enquanto que o calor específico diretamente à substância.

4) Que relação é notada entre quantidade de calor e calor específico?

Podemos calcular também a quantidade de calor cedida ou retirada de um corpo (Q) se soubermos o valor da sua massa (m), se seu calor específico (c) e da variação da temperatura (ΔT). E esta relação é denominada de calor sensível. Q = m∙c∙ΔT.

5) Como a física define calor sensível?

Calor que produz variação de temperatura sem que o estado físico da matéria seja alterado. Quando colocamos algo para aquecer no fogo, estamos aumentando sua temperatura e continua sendo água. O calor sensível varia a temperatura de um corpo, podendo modificar as dimensões dele, pelo processo chamado de dilatação térmica.

6) O que significa dizer que o ouro tem calor específico de 0,032 cal/g∙^oC?

Significa que a cada 1 g de ouro é preciso ceder ou receber 0,032 cal de quantidade de energia para variar sua temperatura.

7) Um objeto de massa 100 g recebe 91 cal de energia e sua temperatura sobe de 20^oC para 30^oC. Qual o calor específico da substância que o constitui?

Massa do corpo: m = 100 g
Calor sensível recebido: Q = 91 cal
Variação da temperatura: ΔT = 30 – 20 = 10 ºC
Utilizando Q = m·c·ΔT e

Temos ai :

Verificando a tabela de calor específico, é possível saber que esse objeto é de cobre.

8) Se você bebe 200g de água a 20^oC, qual é a quantidade de energia absorvida pela água se a temperatura de seu corpo é 36,5^oC? De onde provém essa energia?

Calor específico da água: 1 cal/g∙^oC

Massa do corpo (água): 200g

Variação da temperatura: 36,6 – 20 = 16,6 ^oC

Q = 200x1x16,6 = 3.320 cal

9) De qual dado o calor específico não depende, sendo justamente isso o que o distingue da capacidade térmica?

O calor específico depende somente da substância, não da quantidade de massa, pois ele é definido com a quantidade de calor necessária para elevar uma unidade de massa de um grau Celsius (ou Kelvin, ou Fahrenheit). A capacidade térmica, além de depender do calor específico da substância, depende da massa do corpo.

Atividades:

1) De qual dado o calor específico não depende, sendo justamente isso o que o distingue da capacidade térmica?

(A) Substância do material

(B) Massa do corpo

(D) Coeficiente de Atrito do material

2) Qual item define calor específico?

(A) Pode ser determinada pelo produto da massa pelo capacidade térmica do corpo.

(B) É determinada pela razão entre a quantidade de calor recebida por um corpo e a variação da temperatura.

(C) Depende somente da substância, não da quantidade de massa, é definido como a quantidade de calor necessária para que 1 g da substância eleve a sua temperatura em 1 °C.

(D) É uma propriedade dimensional, quanto maior, mais difícil de elevar sua temperatura.

3) A respeito dos conceitos de capacidade térmica e calor específico, marque a alternativa correta:

(A) A capacidade térmica refere-se à substância, enquanto o calor específico depende da quantidade de substância existente.

(B) A capacidade térmica é a quantidade de calor necessária para que 1 g da substância eleve a sua temperatura em 1 °C.

(C) A capacidade térmica é uma grandeza que depende da quantidade da substância e é determinada pelo produto da massa pelo calor específico.

(D) Capacidade térmica e calor específico são sinônimos.

4) Dois corpos feitos da mesma substância possuem variações de temperatura diferentes ao serem expostos a uma mesma fonte térmica durante um mesmo intervalo de tempo. A grandeza que explica essa diferença na variação de temperatura mesmo que os elementos sejam da mesma substância é:

(A) Calor específico

(B) Coeficiente de dilatação

(D) Capacidade térmica

5) O que significa dizer que o calor específico do mercúrio é 0,033 cal/g · ^oC?

(A) Significa que a cada 1 g de mercúrio é preciso ceder ou receber 0,033 cal de quantidade de energia para variar sua temperatura.

(B) Significa que para aquecer 1 ^oC de uma quantidade de 5 g é preciso ceder 0,165 cal de energia.

(D) Significa que a capacidade térmica desse material é 0,033 cal/^oC.

6) A tabela abaixo apresenta a massa m de cinco objetos de metal, com seus respectivos calores específicos sensíveis c. Qual objeto possui maior capacidade térmica?

7) Observe o calor específico de algumas substâncias a pressão constante, em cal/g∙^oC:

Metal	c (cal/gºC)
Água	1,00
Álcool	0,60
Alumínio	0,22
Cobre	0,09
Ferro	0,11
Gelo	0,50
Madeira	0,42
Rochas	0,21
Vidro	0,16

a) Submetendo a esses materiais de mesma massa, uma mesma quantidade de calor suficiente apenas para aquecê-los, qual deles apresentará temperatura mais alta após o aquecimento?

b) Determine qual das substâncias precisa absorver maior quantidade de energia por grama para que sua temperatura varie 1 ^oC ?

8) A respeito dos conceitos de capacidade térmica e calor específico, marque a alternativa correta:

(A) A capacidade térmica refere-se à substância, enquanto o calor específico depende da quantidade de substância existente.

(B) A capacidade térmica é a quantidade de calor necessária para que 1 g da substância eleve a sua temperatura em 1 °C.

(C) A capacidade térmica é uma grandeza que depende da quantidade da substância e é determinada pelo produto da massa pelo calor específico.

(D) Capacidade térmica e calor específico são sinônimos.

9) Um amolador de facas, ao operar um esmeril, é atingido por fagulhas incandescentes, mas não se queima. Isso acontece porque as fagulhas:

(A) têm calor específico muito grande.

(B) têm temperatura muito baixa.

(D) não transportam energia.

10) Um objeto de massa 10g recebe 220 cal de energia e sua temperatura sobe de 30^oC para 130^oC. Podemos determinar que tipo de substância é feito o objeto?

11) Determine, no SI (Sistema Internacional), a quantidade de calor necessária para aquecer 2 litros de água, inicialmente a 17 °C, até a temperatura de 57 °C.

12) Um corpo confeccionado com material desconhecido, tem uma massa de 150 g. Observa-se que para aquecer este corpo de 30 °C até 100 °C, são necessárias 4.200 cal. Determine:

a) O calor específico do material;

b) A capacidade térmica desse corpo.