Fornecendo-se a um corpo de massa 100 g a quantidade de calor igual a 500 cal, a sua temperatura aumenta de 20°C a 30°C, sem mudança de estado. Calcule a capacidade térmica do corpo e o calor específico da substância que o constitui.
A capacidade térmica do corpo é dada pela fórmula: $\phantom{X}\mathbb{C}\,=\,\dfrac{Q}{\;\Delta\theta\;}\,=\,\dfrac{\;500\,cal\;}{10^oC}\;\Rightarrow\;\boxed{\;\mathbb{C}\,=\,50\,cal/^oC\;}\phantom{X}$
3)
Para obtermos o calor específico, utilizar a fórmula: $\phantom{X}Q\,=\,m\,c\,\Delta\theta\;\Rightarrow\;c\,=\,\dfrac{Q}{\;m\Delta\theta\;}\;\Rightarrow\phantom{X}$ $\phantom{X}c\,=\,\dfrac{500 cal}{\;100g\,\centerdot\,10^oC\;}\;\Rightarrow$ $\;\boxed{\;c\,=\,0,50\,cal/g^oC\;}\phantom{X}$
*)
Outra fórmula poderia ser: $\phantom{X}\mathbb{C}\,=\,m\centerdot c\;\Rightarrow\;c\,=\,\dfrac{\mathbb{C}}{\;m\;}\;=$ $\;\dfrac{\;50 cal/^oC\;}{100\,g}\phantom{X}$
Chama-se BTU (British Thermal Unit) a quantidade de calor necessária para aquecer 1 libra (1 lb ≅ 454 g) da água pura de 64°F a 65°F . Determine o valor de 1 BTU em calorias.
resposta: Resolução:
1)
Dados do enunciado: $\phantom{X}Q\,=\,1\,BTU\phantom{X}$;$\phantom{X}m\,=\,1\,\ell b\,\cong\,454\,g\phantom{X}$ como $\,\dfrac{\;\Delta\theta\;C\;}{\;\Delta\theta\;F\;}\,=\,\dfrac{\;100\;}{\;180\;}\,=\,\dfrac{\;5\;}{9}\;$ então $\phantom{X}\Delta\theta\,=\,65^oF\,-\,64^oF\,=\,1^oF\,=\,\dfrac{\;5\;}{9}\;{}^oC\phantom{X}$
2)
O calor específico da água é cH2O = 1 cal/g°C e usando a fórmula Q = mcΔθ $\phantom{X}1\;BTU\,=\,454g\,\centerdot\,1\,\dfrac{cal}{g\,\centerdot\,{}^oC}\,\centerdot\,\dfrac{5}{9}{}^oC\;\Rightarrow$ $\;\boxed{\;1\,BTU\,\cong\,252\,cal\;}\phantom{X}$
(FACULDADES OBJETIVO - 1982) Um indivíduo bebe 1,0 litro de água a 5,0 °C por dia. Admitindo que sua temperatura é 35 °C , qual é a quantidade de calor perdida por ele para esta água?
(FUVEST) Fornecendo uma energia de 10 J a um bloco de 5,0 g de uma liga de alumínio, sua temperatura varia de 20 °C a 22 °C . Concluímos que o calor específico desse material vale:
(FACULDADES OBJETIVO IEEP) Um corpo de massa 1,0 kg recebe uma quantidade de calor de 1,0 cal e aumenta sua temperatura de 1,0 °C , sem mudança de estado. O calor específico da substância que constitui o corpo, em cal/g°C vale:
(FEI) Duas esferas, A e B , de metais diferentes mas de mesmas dimensões, estão inicialmente à mesma temperatura. São colocadas simultaneamente num congelador a -10 °C . Verifica-se que a esfera A atinge o equilíbrio térmico antes de B .
a)
O que podemos afirmar da capacidade térmica de A com relação à de B ?
b)
O que podemos afirmar dos calores específicos de A e de B ?
resposta: a) a capacidade térmica de A é menor que a de B b) nada se pode afirmar. ×
(USP) Quando o bulbo de um termômetro de gás, a volume constante, está imerso no gelo fundente, a pressão do gás é 51,3 cm de Hg . Em presença de água em ebulição, sob pressão normal, a pressão do gás passa a 70,3 cm de Hg . Calcular a temperatura quando a pressão do gás for de 80 cm de Hg.
(MAUÁ) Pode-se medir a temperatura com um termômetro de mercúrio. Neste, a grandeza termométrica é o comprimento $\phantom{X}{\large \ell}\phantom{X}$ de uma coluna capilar, medida a partir de uma origem comum. Verifica-se que $\,{\large \ell}\,=\,2,34\,cm\,$, quando o termômetro está em equilíbrio térmico com o gelo em fusão, e $\,{\large \ell}\,=\,12,34\,cm\,$, quando o equilíbrio térmico é com a água em ebulição (num ambiente em que a pressão atmosférica é 1 atm).
a)
Calcule o comprimento da coluna de mercúrio, quando a temperatura é θ = 25 °C
b)
Calcule a temperatura ambiente, quando $\,{\large \ell}\,=\,8,84 cm\,$
