Capacidade T©rmica

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  • 5/26/2018 Capacidade Trmica

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    Professor Adolpho Ramss

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    Voc j percebeu que perto do meio dia na

    beira da praia podemos observar que a

    areia est a uma temperatura mais altaque a gua do mar?

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    Capacidade Trmica Quando um corpo recebe ou perde calor, pode

    ter sua temperatura aumentada ou diminudaou, ainda, mudar seu estado de agregao das

    molculas, passando do estado slido paralquido, lquido para vapor, ou vice-versa.

    Consideremos inicialmente que a nicaconsequncia da troca de energia seja a variao

    de temperatura.

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    A capacidade trmica de um corpo tem a ver com aquantidade de energia que este recebe e a variao detemperatura que esta causa no corpo. Suponhamos queum corpo receba ou perca uma quantidade de

    energia Q sem alterar seu estado de agregao. Nesse caso, podemos observar que o corpo sofrer uma

    variao de temperatura T:

    (1)

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    #NOTA IMPORTANTE!

    Aqui ns supomos que a variao de temperatura sejaconstante de acordo com a quantidade recebida oucedida pelo corpo em questo. Vale a pena ressaltar issono plenamente verdadeiro embora esta seja umaaproximao satisfatria. O valor da capacidade trmicasempre varia um pouco de acordo com a faixa detemperatura que estamos trabalhando mas, como essa

    variao geralmente muito pequena, podemosdesprez-la no geral.

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    Quanto s unidades podemos verificar pela prpriaequao que podem ser cal/C, J/K, kcal/C, dependendodas unidades em que so dadas a quantidade de energiae a temperatura.

    Algumas experincias mostram que, em corposconstitudos de um nico material, a capacidade trmica proporcional massa do corpo:

    (2)

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    Essa proporo pode ser resolvida a partir da adio deuma constante:

    (3)

    Essa constante c tem a ver com as caractersticas de cada

    material, isto , para cada material temos um valorde c e essa constante chamada calor especfico domaterial.

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    Se combinarmos as equaes (1) e (3), temos que:

    (4) (5)

    Daqui podemos obter o significado fsico da equao

    matemtica. O calor especfico igual quantidade decalor necessria para elevar em 1 unidade a temperaturade 1 unidade de massa de qualquer material.

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    Exerccios 1 - Ao fornecer 300 calorias de calor para um

    corpo, verifica-se como consequncia umavariao de temperatura igual a 50 C.

    Determine a capacidade trmica desse corpo.

    2 - Para aquecer 500 g de certa substncia de 20C para 70 C, foram necessrias 4 000 calorias.Qual a capacidade trmica e o calor especficodessa substncia?

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    3 - Um amolador de facas, ao operar um esmeril, atingido por fagulhas incandescentes, mas no sequeima. Isso acontece porque as fagulhas:

    a) tem calor especfico muito grande.

    b) tem temperatura muito baixa.

    c) tem capacidade trmica muito pequena.

    d) esto em mudana de estado. e) no transportam energia.

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    4 - Em uma manh de cu azul, um banhista na praiaobserva que a areia est muito quente e a gua do marest muito fria. noite, esse mesmo banhista observaque a areia da praia est fira e a gua do mar estmorna. O fenmeno observado deve-se ao fato de que:

    a) a densidade da gua do mar menor que a da areia.

    b) o calor especfico da areia menor que o calorespecfico da gua.

    c) o coeficiente de dilatao trmica da gua maior que

    o coeficiente de dilatao trmica da areia.

    d) o calor contido na areia, noite, propaga-se para agua do mar.

    e) a agitao da gua do mar retarda seu resfriamento.

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