Calcule a capacidade térmica

A capacidade de calor mede quanta energia você precisa adicionar a algo para torná-lo um grau mais quente. Encontrar a capacidade calorífica de algo se resume a uma fórmula simples. Divida a quantidade de energia térmica fornecida pela mudança de temperatura para determinar quanta energia foi necessária por grau. Tudo tem uma capacidade de calor diferente. Fórmula: Capacidade calorífica = (energia térmica) / (mudança de temperatura)

Degraus

Método 1 de 2: Determinando a capacidade de calor de um objeto

Imagem intitulada Calcular a capacidade de calor Etapa 1
1. Conheça a fórmula da capacidade calorífica. A capacidade calorífica de um objeto pode ser calculada dividindo a quantidade de energia calorífica fornecida (E) pela variação correspondente na temperatura (T). Nossa equação é: capacidade calorífica = E / T.
  • Exemplo: São necessários 2.000 Joules de energia para tornar um bloco 5 graus Celsius mais quente - qual é a capacidade calorífica do bloco??
  • Capacidade calorífica = E / T
  • Capacidade de calor = 2000 Joule/5 C
  • Capacidade de Calor = 400 Joules por grau Celsius (J/C)
Imagem intitulada Calcular a capacidade de calor Etapa 2
2. Determine a diferença de temperatura para mudanças de vários graus. Por exemplo, se eu quiser saber a capacidade calorífica de um bloco e sei que são necessários 60 Joules para aumentar a temperatura do bloco de 8 graus para 20 graus, então preciso saber a diferença de temperatura para determinar a capacidade calorífica. Como 20 - 8 = 12, a mudança na temperatura do bloco é de 12 graus. Portanto:
  • Capacidade calorífica = E / T
  • Capacidade térmica do bloco = 60 Joule / (20C - 8C)
  • 60 Joule/12 C
  • Capacidade calorífica do bloco = 5 J/C
  • Imagem intitulada Calcular a capacidade de calor Etapa 3
    3. Coloque as unidades corretas após sua resposta para dar significado. Uma capacidade de calor de 300 não significa nada se você não souber como foi medido. A capacidade de calor pode ser medida pela energia necessária por grau. Então, se medirmos a energia em Joules e a mudança de temperatura em graus Celsius, nossa resposta final é quantos Joules são necessários por grau Celsius. Então, damos nossa resposta como 300 J/C ou 300 Joules por grau Celsius.
  • Se você medir a energia térmica em calorias e a temperatura em Kelvin, a resposta anterior seria 300 C/K.
  • Imagem intitulada Calcular a capacidade de calor Etapa 4
    4. Saiba que esta equação também se aplica a objetos de resfriamento. Quando algo fica dois graus mais frio, perde exatamente a mesma quantidade de calor que ganharia quando fica dois graus mais quente. Então, se você for perguntado: `Qual é a capacidade calorífica de um objeto se ele perder 50 Joules de energia e esfriar 5 graus Celsius, você ainda pode usar nossa equação:
  • Capacidade de calor: 50 J/5 C
  • Capacidade de calor = 10 J/C
  • Método 2 de 2: Usando calor específico

    Imagem intitulada Calcular a capacidade de calor Etapa 5
    1. Calor específico refere-se à energia necessária para tornar um grama de uma substância um grau mais quente. Quando você conhece a capacidade calorífica de uma unidade de algo (1 grama, 1 onça, 1 quilo, etc.).), então você encontrou o calor específico deste objeto. O calor específico lhe diz quanta energia é necessária para aumentar a temperatura de cada unidade em um grau. Por exemplo, são necessários 0,417 Joules de energia para aquecer 1 grama de água 1 grau Celsius. Portanto, o calor específico da água é 0,417 J/C por grama.
    • O calor específico de um material é constante. Isso significa que água limpa sempre tem o mesmo calor específico – 0,417 J/C.
    Imagem intitulada Calcular a capacidade de calor Etapa 6
    2. Use a fórmula da capacidade calorífica para encontrar o calor específico de algo. Isso é fácil: divida sua resposta final pela massa do objeto ou substância. Isso informa quanta energia seria necessária para cada parte do objeto, como quantos Joules são necessários para alterar a temperatura em apenas um grama de gelo.
  • Exemplo: `Tenho 100 gramas de sorvete. São necessários 406 Joules para elevar a temperatura do gelo em 2 graus Celsius - qual é o calor específico do gelo?``
  • Capacidade calorífica para 100 g de gelo = 406 J / 2 C
  • Capacidade de calor para 100 g de gelo = 203 J/C
  • Capacidade de calor para 1 g de gelo = 2,03 J/C por grama
  • Se você achar isso confuso, pense desta forma – são necessários 2,03 Joules para elevar um grama de gelo em um grau de temperatura. Então, se precisamos de 100 gramas de gelo, precisamos de 100 vezes o Joule para aquecer tudo.
  • Imagem intitulada Calcular a capacidade de calor Etapa 7
    3. Use o calor específico para calcular quanta energia é necessária para elevar um único material a uma determinada temperatura. O calor específico de algo lhe diz quanta energia é necessária para elevar uma unidade (geralmente 1 grama) 1 grau. Para encontrar o calor necessário para tornar um objeto mais quente, basta multiplicar todas as partes. Energia necessária = massa x calor específico x variação de temperatura. A resposta está sempre em uma unidade de energia, como Joule.
  • Exemplo: `Se o calor específico do alumínio é 0,902 Joules por grama, quantos Joules são necessários para tornar 5 gramas de alumínio 2 graus Celsius mais quentes??
  • Energia necessária = 5 g x 0,902 J/C x 2 C
  • Energia necessária = 9,2 J
  • Imagem intitulada Calcular a capacidade de calor Etapa 8
    4. Conhecer o calor específico de substâncias comuns. Para praticar, você aprenderá as principais baterias específicas que poderá encontrar em um teste ou na vida real. O que você pode aprender com isso? Observe, por exemplo, que o calor específico dos metais é muito menor do que o da madeira - é por isso que uma colher de metal aquece mais rápido do que uma feita de madeira em uma xícara de chocolate quente. Um calor específico mais baixo significa que um objeto aquece mais rápido.
  • Água: 4.179 J/C
  • Ar: 1,01 J/C
  • Madeira: 1,76
  • Alumínio: 0,902 J/C
  • Ouro: 0,129 J/C
  • Ferro: 0,450 J/C
  • Pontas

    • O S.eu.-unidade de capacidade de calor é Joule por Kelvin, não apenas Joule
    • A mudança na temperatura é notada como ∆ (delta) T, não apenas com T (digamos: 30 delta K e não 30 K)
    • Calor (energia) tem o Joule como S.eu.-unidade

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