Calor Específico e Capacidade Térmica
Autor: Francisco Jaborandi | Publicado: 2013-05-04T10:56:00-07:00



Calor Específico (c).

Suponha que diferentes objetos fabricados de diferentes materiais são
aquecidos da mesma forma. Será que os objetos vão esquentar na
mesma velocidade? A resposta é: na maioria das vezes não.
Diferentes materiais se aquecem a diferentes velocidades, porque cada
material tem o seu próprio calor específico. 




O calor específico indica a capacidade de calor necessária para
aquecer uma unidade de massa (uma grama ou um kilo), de modo que sua
temperatura aumente de 10 C. No SI a unidade de calor
específico é J/kg 0K. (Joule por kilograma por graus
Kelvin), mas também pode aparecer a cal/g 0C (caloria por
grama por graus Celsius). Quanto menor o calor específico de
uma substância, mais facilmente ela pode aumentar ou diminuir sua
temperatura (esquentar ou esfriar) ou então, quanto maior for o
calor específico de uma substância, mais difícil será elevar a
sua temperatura.



As tabelas a seguir mostram os calores específicos de algumas
substãncias. Note que o calor específico da água é muito maior do
que o das outras substâncias.







Na tabela de baixo, temos na primeira coluna os valores no SI.



Podemos
ver nas tabelas que o calor específico da água é maior que o das
outras substâncias. Por esse motivo, ela é utilizada para a
refrigeração de motores de automóveis. Além disso, a grande
quantidade de energia necessária para a água variar sua temperatura
é um fator fundamental para a estabilidade climática de
algumas regiões da Terra.

É
por isso que as variações de temperatura entre o dia e a noite nos
desertos são enormes, enquanto em regiões com muita água são bem
menores, isto é, areia não retém o calor do Sol, quando chega a
noite (veja nas tabelas acima a diferença de calores específicos
entre elas).






Capacidade Térmica ( C ).

Definição: É a quantidade
de calor que um corpo precisa receber ou perder para que a sua   
temperatura aumente ou diminua de 10
C.

A capacidade térmica é
porporcional à quantidade de massa de um corpo. Assim, dois corpos
feitos do mesmo material, mas com massas diferentes, terá maior
capacidade térmica o corpo que possuir maior
massa. 


Vamos colocar duas panelas A e B no fogão. Na panela A colocamos
mais água do que na panela B.






&nbsp;Se quisermos que a água das duas panelas fiquem com a mesma
temperatura, digamos 700 C. Deveremos fornecer maior
quantidade de calor à panela que contém maior quantidade de
água (maior massa). 


Ou então, se fornecermos a mesma quantidade de calor (os botões do
fogão na mesma marca). A panela que tem mais água irá ficar menos
aquecida.



&nbsp;Estes fatos acontecem porque a maior quantidade de água da panela A
possui maior capacidade térmica,
pois necessita de uma quantidade maior de calor do que a água da
panela B.





Unidade da Capacidade Térmica.

No SI, sua unidade é o J/K
(Joule por Kelvin), contudo ela pode aparecer como cal/0C
(calorias por graus Celsius).

Assim, a panela A pode ter uma
capacidade térmica CA
= 20 cal/0C,
enquanto a água da panela B pode ter uma capacidade térmica CB
= 10  cal/0C.
Isto é, são necessárias 20 calorias para aumentar um grau na
panela A, enquanto que na B, apenas 10 calorias são necessárias.




Equação da Capacidade Térmica

Podemos calcular a CapacidadeTérmica através da expressão:



&nbsp; &nbsp;

ΔT
= Tf
- Ti





Q – quantidade de calor recebida pelo corpo;

Tf
– temperatura final do corpo;

Ti
– temperatura inicial
do corpo.





Exemplo: Um forno de
pizzaria fornece cerca de 810000 calorias para assar uma pizza.
Sabendo-se que ela se encontrava a uma temperatura de 250
C antes de ir ao forno e quando ficou pronta, atingiu uma temperatura
de 3250
C, determine a CapacidadeTérmica da pizza.

Solução:

C = Q / ΔT
  ΔT = Tf
– Ti

Q = 810000 cal

Ti
= 250
C

Tf
= 3250
C

ΔT
= 325 – 25 = 3000
C

C = 810000/300 = 2700

Q = 2700 cal/0C




Vejamos agora alguns vídeos sobre calor específico e capacidade térmica:

Calor específico vídeo 1:






Calor específico vídeo 2:





Calor específico vídeo 3:







Capacidade Térmica, vídeo 1:





Capacidade térmica, vídeo 2:





Capacidade térmica, vídeo 3




Vamos agora, refazer os exercícios no seu caderno.