Quanto maior a capacidade térmica maior a temperatura?

Vem com a gente revisar capacidade térmica e calor específico!

Capacidade térmica: Mesmo que você não seja muito fã de mangá é bem provável que já tenha ouvido falar do Natsu, o menino dragão musculoso que arrasa seus oponentes com sua magia e força. E com certeza já ouviu falar em um dos heróis mais folgado e bonitão que a Marvel já fez – é claro que estamos falando do Tocha Humana.

Mas o que estes dois heróis tem em comum? Fogo, calor e temperaturas elevadíssimas que iremos discorrer a respeito.

Dica 1: Se você está “boiando” em relação a estes personagens, veja este vídeo do canal “Ei Nerd” do Youtube sobre estes personagens:

É sabido que temperatura e calor sempre gera confusão em nossas cabeças se não pararmos para analisar de maneira física qual o significado destas grandezas. E, apenas para lembrar, estabelecemos a partir de agora que um corpo não possui calor e sim temperatura, já que o calor é a energia térmica transmitida.

Ao pensar desta maneira e nos poderes dos dois heróis citados, possivelmente surgirá a dúvida de quanto tempo estes dois guerreiros conseguem suportar trocando calor em batalhas épicas. Estas batalhas chegam a picos de energia que só são alcançados por eles porque são heróis de quadrinhos e mangá.

Pois bem, a grandeza que mede o quanto de calor um corpo suporta trocar para elevar ou diminuir sua temperatura é a Capacidade Térmica. Esta grandeza pode ser analisada pelo tamanho do corpo.

Quando se faz uma análise específica do material torna-se necessário lembrar de uma grandeza específica do corpo que mede justamente esta troca de calor pois cada corpo permite a transferência de calor de maneira específica. A grandeza citada é o calor específico que pode ser medido da seguinte maneira:

O motivo de citar o calor específico antes da denominação de capacidade térmica é que essas duas grandezas estão ligadas ao corpo.

Para entender melhor os conceitos de calor específico, calorimetria e calor específico, veja esta videoaula do professor Marcelo Alves no nosso canal “Curso Enem Gratuito” do Youtube:

Para um mesmo material, a capacidade térmica de um corpo pode ser analisada com a massa do corpo, ou seja, quanto maior a massa de um corpo maior a sua capacidade térmica. Este também é um cálculo simples que podemos representar por:

Como os dois heróis citados são humanos modificados, grosseiramente consideraremos que os dois são feitos do mesmo material, assim, a capacidade térmica deles terá uma proporção inversa com a temperatura.

Agora que você já aprendeu um pouquinho mais sobre termometria, que tal exercitar seus conhecimentos?

Exercícios

4. (Unesp) Massas iguais de cinco líquidos distintos, cujos calores específicos estão dados na tabela adiante, encontram-se armazenadas, separadamente e à mesma temperatura, dentro de cinco recipientes com boa isolação e capacidade térmica desprezível. Se cada líquido receber a mesma quantidade de calor, suficiente apenas para aquecê-lo, mas sem alcançar seu ponto de ebulição, aquele que apresentará temperatura mais alta, após o aquecimento, será:

a) a água.

b) o petróleo.

c) a glicerina.

d) o leite.

e) o mercúrio.

GABARITO

1. [B]

2. [D]

3. [A]

4. [E]  

Os textos e exemplos acima foram preparados pelo professor John Rodnei para o Blog do Enem. John é graduando em Física pela Universidade Federal de Santa Catarina. Dá aulas de Ciências e Física em escolas e cursos pré-vestibulares da Grande Florianópolis desde 2012. Facebook: https://www.facebook.com/john.rodnei/

A capacidade térmica mássica é uma grandeza física dada pelo quociente entre o calor fornecido por unidade de massa de uma substância e a sua elevação de temperatura, isto é, corresponde à energia que é necessário fornecer à unidade de massa de uma substância, para que a sua temperatura se eleve de um grau.

Esta grandeza física representa-se pela letra c e no Sistema Internacional de Unidades (S.I.) exprime-se em (J/(kg

´ K)), em que J representa joule (unidade S.I. de energia), kg representa quilograma (unidade S.I. de massa) e K representa kelvin (unidade S.I. de temperatura).

No entanto, na prática, também é muito usual exprimir-se a capacidade térmica mássica em (cal/(g

´ ºC)), em que cal representa calorias, g, gramas e ºC, graus Celsius.

A determinação da capacidade térmica mássica é de grande importância, uma vez que possibilita a previsão da quantidade de energia que é transferida por cada unidade de massa, quando a temperatura varia de um grau.

A água possui um valor de capacidade térmica mássica muito elevado, quando comparado com outras substâncias. Isto significa que ela tem que absorver muito calor para aquecer e também tem que libertar muito calor para arrefecer. É devido a este facto que a água atua como regularizadora do clima e, como tal, junto ao mar as amplitudes térmicas são baixas.

Quanto maior a capacidade térmica maior a temperatura?

Quanto maior a capacidade térmica do corpo ele varia mais ou menos sua temperatura?

Quanto maior a massa maior a capacidade térmica?

Qual é a definição de capacidade térmica?