Question

Um corpo de massa igual a 500 g, aquecido por uma fonte térmica cuja potência é constante e igual a 100 cal/min, absorve integralmente toda a energia fornecida por essa fonte. Observe no gráfico a variação de temperatura do corpo em função do tempo.

Calcule o calor específico da substância da qual o corpo é composto, bem como a capacidade térmica desse corpo.

Answer 1

O gráfico apresenta a variação da temperatura de determinado corpo, quando aquecido por  uma fonte, em função de um tempo transcorrido.

A potência P que foi dissipada pela fonte é constante e igual a 100 cal/min, e esta energia está sendo absorvida totalmente pelo corpo, em um intervalo de tempo t de 30 minutos.

A quantidade de calor Q que é dissipada é determinada por:
Q = P x t = 100 x 30 = 3 000cal

O calor específico c da substância da qual o corpo é constituído equivale à relação entre Q, a massa m do corpo e a variação de temperatura T.

c = Q/mΔT = 3 000/2 000 = 0,15 cal/g °C

A capacidade térmica C, por sua vez, equivale ao produto entre a massa do corpo e o seu calor específico.
C = mc = 500 x 0,15 = 75 cal/°C

De maneira equivalente, temos:
C = Q/ΔT = 3 000/40 = 75 cal/g°C