Em uma fogueira foi colocado uma madeira de 3,2 kg,partundo de uma temperatura de 20°C a uma temperatura de 220°C,considerando seu calor específico de 0,42 cal/g°C. Calcule sua quantidade de calor e sua capacidade térmica
Respostas
Resposta:
Q = m . c . Δt
Q = 3200g . 0,42cal/goC . 200oC
Q = 268,800cal (reposta da quantidade de calor)
C = Q/Δt
C = 268,800cal/200oC
C = 1344cal/oC ( resposta da capacidade térmica)
Explicação:
Questão sobre Termodinâmica - Calor
Irei dar uma breve explicação sobre o que o enunciado pede, que são: calor sensível e capacidade térmica.
CALOR SENSÍVEL
É a troca de energia entre corpos na forma de calor, de tal maneira que haja mudança de temperatura sem que haja mudança no seu estado físico.
Ou seja, o corpo não sofre fusão , evaporação , sublimação etc.
O calor sensível é calculado da seguinte forma:
Q = m . c . Δt
Onde:
Q = quantidade de energia
m = massa do corpo
c = calor específico
Δt = variação de temperatura ( T - T0 ) - temperatura final menos a inicial
A unidade de medida do "m" é dado em quilogramas (kg) quando a unidade de energia é o joule, porém, quando a unidade se dá em calorias, "m" é dado em gramas (g).
A unidade de medida do "c" é dado em joule por quilograma kelvin (j/kg.k), mas se a energia for dado em calorias, sua unidade será dada por calorias por graus celsius (cal/goC).
Se a energia estiver em joules, as tempearaturas deverão estar em kelvin(k), mas se estiverem em função das calorias, deverão estar em celsius(oC).
CAPACIDADE TÉRMICA
Representada por C ( maiúscula ) , ela indica a quantidade de energia necessária que deve ser absorvida ou cedida por um corpo para alterar a sua temperatura em 1 oC.
Ela é dada pela equação:
C = Q/Δt
Sua unidade de medida é o joule por kelvin (j/k) ou calorias por graus celsius (cal/goC).
Podemos determinar a capacidade térmica pelo produto entre a massa e seus calor específico:
C = m . c
E com essa informação podemos reescrever a capacidade térmica como:
Q = C.Δt para determinar a quantidade de energia.
Mediante tudo isso que foi explicado, iremos ao cálculo.
Sabemos que a capacidade térmica é dada pela fórmula:
Q = m . c . Δt
Porém, temos que converter a massa de kg para g, já que o calor específico está em calorias. Sendo assim:
3,2 kg --> g = 3200g
Prosseguindo ao cálculo:
Q = m . c . Δt
Q = 3200g . 0,42cal/goC . 200oC ( corte o oC e o g já que eles são divisíveis).
Q = 268,800cal
Agora que encontramos a sua quantidade de calor, podemos encontrar sua capacidade térmica. Assim:
C = Q/Δt
C = 268,800cal/200oC
C = 1344cal/oC
PROVA REAL:
Q = C . Δt = Q = 1344cal/oC . 200 oC = 268,800cal
C = m . c = 3200g . 0,42cal/goC = 1344cal/oC
Espero ter ajudado