Objetivo

  • Calcular a variação de temperatura de uma substância dada a sua capacidade de calor e a energia usada para aquecer a ele

Pontos-Chave

    • capacidade térmica é a razão entre a quantidade de energia térmica transferida de um objeto para o aumento da sua temperatura.,
    • capacidade calorífica Molar é uma medida da quantidade de calor necessário para elevar a temperatura de um mol de uma substância pura em um grau K.
    • capacidade térmica é uma medida da quantidade de calor necessário para elevar a temperatura de um grama de uma substância pura em um grau K.

Termos

  • calor capacityThe capacidade de uma substância para absorver energia térmica; quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de uma mole ou grama de uma substância em um grau Celsius, sem qualquer mudança de fase.,capacidade térmica específica a quantidade de calor que deve ser adicionada ou removida de uma massa unitária de uma substância para mudar a sua temperatura por um Kelvin.

capacidade térmica

capacidade térmica é uma propriedade física intrínseca de uma substância que mede a quantidade de calor necessária para alterar a temperatura dessa substância em uma determinada quantidade. No Sistema Internacional de Unidades (SI), a capacidade térmica é expressa em unidades de joules por kelvin (J\bullet k^{-1}). A capacidade térmica é uma propriedade extensa, o que significa que depende do tamanho/massa da amostra., Por exemplo, uma amostra que contenha o dobro da quantidade de substância que uma outra amostra exigiria o dobro da quantidade de energia térmica (Q) para obter a mesma variação de Temperatura (\Delta T) que a necessária para alterar a temperatura da primeira amostra.

Molar e capacidades térmicas específicas

Existem duas quantidades derivadas que especificam a capacidade térmica como uma propriedade intensiva (isto é, independente do tamanho de uma amostra) de uma substância. Eles são:

  • a capacidade de calor molar, que é a capacidade de calor por mol de uma substância pura., A capacidade térmica Molar é muitas vezes designada CP, para designar a capacidade térmica sob condições de pressão constante, bem como CV, para designar a capacidade térmica sob condições de volume constante. As unidades de capacidade térmica molar são \frac{J}{K\bullet mol}.a capacidade térmica específica, muitas vezes chamada simplesmente de calor específico, que é a capacidade térmica por unidade de massa de uma substância pura. Este é designado cP e cV e as suas unidades são dadas em \frac{J}{g\bullet K}.,dada a capacidade térmica molar ou o calor específico de uma substância pura, é possível calcular a quantidade de calor necessária para aumentar/baixar a temperatura dessa substância numa determinada quantidade. Aplicam-se as duas fórmulas seguintes:

    q=mc_p\Delta T

    q=nC_P\Delta T

    nestas equações, m é a massa da substância em gramas (usada no cálculo com calor específico), e n é o número de moles da substância (usado no cálculo com capacidade de calor molar).,

    Exemplo

    Temos a capacidade calorífica molar da água, de modo que precisamos para converter os dados de massa de água moles:

    \text{36 gramas}\times \frac{\text{1 mol }H_2O}{\text{18 g}}=\text{2.0 mol }H_2O

    Agora podemos plug nossos valores na fórmula que relaciona o calor e a capacidade de calor:

    q=nC_P\Delta T

    q=(2.0\;\text{mol})\left(75.,2\;\frac{J}{mol\bullet K}\right)(10\;K)

    q=1504\;J

    Interativo: Vendo o Calor Específico e Latente HeatSpecific capacidade térmica é a medida da energia térmica necessária para elevar a temperatura de uma dada quantidade de uma substância, através de um kelvin. O calor latente de fusão descreve a quantidade de calor necessária para derreter um sólido. Quando um sólido está passando por fusão, a temperatura basicamente permanece constante até que todo o sólido esteja derretido. A simulação acima demonstra o calor específico e o calor latente.,
    capacidade térmica específica tutorialesta lição relaciona o calor com uma mudança na temperatura. Ele discute como a quantidade de calor necessária para uma mudança de temperatura é dependente da massa e da substância em causa, e esta relação é representada pela capacidade térmica da substância, C.