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Fórmula do Calor Específico
Para calcular o calor específico das substâncias utiliza-se a seguinte fórmula:
c = Q/m. ΔT ou c = C/m
Onde,
c: calor específico (cal/g.°C ou J/Kg.K)
Q: quantidade de calor (cal ou J)
m: massa (g ou Kg)
ΔT: variação de temperatura (°C ou K)
C: capacidade térmica (cal/°C ou J/K)
No Sistema Internacional (SI), o calor específico é medido em J/Kg.K (Joule por quilograma e por Kelvin). No entanto, é muito comum ser medido em cal/g.°C (caloria por grama e por grau Celsius).
1 cal = 4,186 J
Calor Específico Molar
O calor específico molar, também chamado de capacidade calorífica molar, é determinado pela relação entre a capacidade térmica e o número de mols presentes.
Assim, quando a capacidade calorífica de uma substância é dada para um mol dessa substância, ela passa a designar-se calor específico molar.
Calor Específico e Capacidade Térmica
Outro conceito que está relacionado com o calor específico é o de capacidade térmica (C).
Essa grandeza física é determinada pela quantidade de calor fornecida a um corpo e a variação de temperatura sofrida por ele.
Ela pode ser calculada pela seguinte fórmula:
C = Q/ΔT
Onde,
C: capacidade térmica (cal/°C ou J/K)
Q: quantidade de calor (cal ou J)
ΔT: variação de temperatura (°C ou K)
Exemplo: Se um corpo recebeu 100 cal e sua temperatura variou 25 ºC, então sua capacidade térmica é 4 cal/º C pois
C = Q/ΔT
C = 100 cal / 25 ºC
C = 4 cal/ ºC
Isso significa que para variar 1 ºC de sua temperatura, o corpo precisa receber 4 cal.
A capacidade térmica e o calor específico estão relacionados através da fórmula:
c = C/m
Onde,
C: capacidade térmica (cal/°C ou J/K)
m: massa (g ou Kg)
c: calor específico (cal/g°C ou J/Kg.K)
Se no exemplo utilizado anteriormente o corpo apresenta uma massa de 10 gramas, então seu calor específico é 0,4 cal/g.ºC, pois
c = C/m
c = 4 cal/ºC / 10 g
c = 0,4 cal/g.ºC
Portanto, 1 grama da substância necessita de 0,4 cal para variar 1 ºC de sua temperatura.
Calor Latente e Calor Sensível
Além do calor específico, existem outras formas de calor, das quais se destacam:
Calor Latente (L): corresponde a quantidade de calor recebida ou cedida por um corpo. Nesse caso, sua temperatura permanece a mesma, enquanto seu estado físico se modifica.
No Sistema Internacional (SI), o calor latente é medido em J/Kg (Joule por quilograma), entretanto, pode ser medido em cal/g (caloria por grama). Ele é calculado pela seguinte fórmula:
Q = m . L
Onde,
Q: quantidade de calor (cal ou J)
m: massa (g ou Kg)
L: calor latente (cal/g ou J/Kg)
Obs: diferente do calor específico, o latente não depende da temperatura. Isso porque quando ocorre as mudanças de estado, a temperatura não varia. Por exemplo, um cubo de gelo derretendo, a temperatura da água em estado sólido e líquido é a mesma.
Calor Sensível: corresponde a variação de temperatura de um corpo, por exemplo, quando aquecemos uma barra de metal. Nessa experiência, a temperatura do metal aumenta, no entanto, seu estado físico (sólido) não se altera.
Ele é calculado pela seguinte fórmula:
Q = m . c . Δθ
Q: quantidade de calor sensível (cal ou J)
m: massa do corpo (g ou Kg)
c: calor específico da substância (cal/g°C ou J/Kg.°C)
Δθ: variação de temperatura (°C ou K)
Espero ter ajudado!!!