Calculadora de Calor Específico
Índice
Como calcular o calor específicoFórmula do calor específicoValores típicos de calor específicoPerguntas frequentesEssa calculadora de calor específico é uma ferramenta que determina a capacidade térmica de uma amostra aquecida ou resfriada. Se você quiser aprender mais sobre esse tópico, acesse também a calculadora de capacidade térmica 🇺🇸 da Omni. Calor específico é a quantidade de energia térmica que você precisa fornecer a uma amostra que possui 1 kg de massa para aumentar sua temperatura em 1 K. Continue lendo para saber como aplicar corretamente a fórmula da capacidade térmica para obter um resultado válido.
💡 Essa calculadora funciona de várias maneiras, portanto, você também pode usá-la, por exemplo, para calcular o calor necessário para alterar uma dada temperatura (se você souber o calor específico). Para encontrar o calor específico de um experimento complexo, a calculadora de calorimetria 🇺🇸 da Omni pode tornar os cálculos muito mais rápidos.
Prefere assistir um vídeo ao invés de ler? Aprenda tudo o que você precisa em 90 segundos com este vídeo que fizemos especialmente para você:
Como calcular o calor específico
-
Determine se você deseja aquecer a amostra (fornecer alguma energia térmica) ou resfriá-la (retirar alguma energia térmica).
-
Insira a quantidade de energia fornecida como um valor positivo. Se você quiser resfriar a amostra, insira a energia como um valor negativo. Por exemplo, digamos que você queira reduzir a energia térmica da amostra em 63.000 joules. Então, .
-
Informe a diferença de temperatura entre o estado inicial e o final da amostra. Se a amostra for resfriada, a diferença será negativa e, se for aquecida, será positiva. Digamos que você queira resfriar a amostra em 3 graus Kelvin. Então . Você também pode selecionar a caixa "Exibir temperatura inicial e final" para inserir as temperaturas iniciais e finais manualmente.
-
Determine a massa da amostra. Vamos supor que você tenha .
-
Calcule o calor específico a partir de . Em nosso exemplo, ele será igual a
Essa é a capacidade térmica típica da água.
Fórmula do calor específico
A fórmula do calor específico é a seguinte:
onde é a quantidade de calor fornecida ou subtraída (em joules), é a massa da amostra e é a diferença entre as temperaturas inicial e final. A capacidade térmica é medida em J/(kg·K).
Valores típicos de calor específico
Você não precisa usar a calculadora de calor específico para a maioria das substâncias comuns. Os valores de calor específico para algumas das substâncias mais populares estão listados abaixo.
- gelo:
- água:
- vapor de água:
- basalto:
- granito:
- alumínio:
- ferro:
- cobre:
- chumbo:
Com essas informações, você também pode calcular a quantidade de energia que precisa fornecer a uma amostra para aumentar ou diminuir sua temperatura. Por exemplo, você pode verificar a quantidade de calor necessária para ferver uma panela de água para cozinhar macarrão. Ou você pode usar a calculadora de aquecimento de água da Omni para facilitar o seu dia a dia, onde todas essas informações já foram levadas em conta para você.
Gostaria de saber o que essa energia realmente significa? A Omni também dispõe de outras ferramentas: a calculadora de energia potencial, onde você pode verificar a que altura você elevaria a amostra com essa quantidade de energia; e a calculadora de energia cinética, na qual você consegue verificar a velocidade com que a amostra poderia se mover.
Como calcular o calor específico?
- Encontre a temperatura inicial e final, bem como a massa da amostra e a energia fornecida.
- Subtraia a temperatura final e a inicial para obter a variação de temperatura (ΔT).
- Multiplique a variação de temperatura pela massa da amostra.
- Divida o calor fornecido (energia) pelo produto calculado na terceira etapa.
- A fórmula é
c = Q / (ΔT × m)
.
O que é calor específico a volume constante?
O calor específico a volume constante é o calor ou a energia necessária para alterar uma unidade de massa de uma amostra de volume constante em 1 °C. A fórmula é Cv = Q / (ΔT × m)
.
Qual é a fórmula do calor específico?
A fórmula do calor específico, c
, de uma substância com massa m
, é c = Q /(m × ΔT)
. Onde Q
é a energia adicionada e ΔT
é a mudança de temperatura. A capacidade térmica específica durante diferentes processos, como volume constante, Cv
e pressão constante, Cp
, estão relacionadas entre si pelo coeficiente de expansão adiabática, ɣ= Cp/Cv
, ou pela constante universal dos gases R = Cp - Cv
.
Quais são as unidades do calor específico?
A capacidade térmica específica é medida em J/(kg⋅K) ou J/(kg⋅°C), pois ela é definida como o calor ou a energia necessária durante um processo a volume constante para alterar a temperatura de uma amostra de massa unitária em 1 K ou 1 °C.
Qual é o valor do calor específico da água?
O calor específico da água é 4.181,3 J/(kg⋅K) ou 1 cal/(g⋅°C), sendo esta a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de 1 kg de água em 1 Kelvin.
Quais são as unidades em SI do calor específico?
O calor específico é medido em J/(kg⋅K) em unidades SI em e em BTU/(lb⋅°F) em unidades imperiais.
Qual é o calor específico do cobre?
O calor específico do cobre a pressão constante é 385 J/(kg⋅°C). Você pode usar esse valor para estimar a energia necessária para aquecer 100 g de cobre em 5 °C, ou seja, Q = m × Cp × ΔT = 0,1 ⋅ 385 ⋅ 5 = 192,5 J.
Qual é o calor específico do alumínio?
O calor específico do alumínio a pressão constante é 897 J/(kg⋅°C). Esse valor é quase 2,3 vezes maior que o calor específico do cobre. Você pode usar esse valor para estimar a energia necessária para aquecer 500 g de alumínio em 5 °C, ou seja, Q = m × Cp × ΔT = 0,5 ⋅ 897 ⋅ 5 = 2.242,5 J.