Calor específico

Licenciatura em Física (UNESP, 2010)

Publicado em 15/02/2019

Se um corpo sofre apenas variação na sua temperatura, sem mudança de estado físico, dizemos que o calor é específico (ou sensível). Ele é definido como a quantidade de calor suficiente para alterar a temperatura de uma substância. Mais precisamente, é a quantidade de calor necessária para variar a temperatura de 1g de substância em 1ºC.

Percebemos os efeitos do calor específico pelo tempo que uma substância permanece mais quente que outra, quando ambas, com a mesma temperatura inicial, são aquecidas igualmente. Uma sopa e uma torrada, por exemplo: ambas receberam calor, mas a torrada se esfria mais rapidamente que a sopa. Dessa forma, o calor específico está relacionado com a capacidade do corpo de armazenar energia interna. O termo "específico" caracteriza esta condição de cada substância ter sua capacidade própria de armazenamento, independente de sua massa.

Assim, suponhamos um corpo de massa m, a temperatura inicial T1, receba uma quantidade de calor sensível Q, fazendo sua temperatura aumentar para T2 (Figura 1).

Figura 1: Corpo recebe calor específico Q.

Foi verificado experimentalmente que a quantidade de calor Q recebida é proporcional à massa m e à variação de temperatura ΔT. Logo, concluiu-se:

Esta equação é chamada de Equação Fundamental da Calorimetria, onde c é o coeficiente de proporcionalidade que é característico da substância, chamado calor específico. Ele é dado em cal/gºC.

O calor específico da água é chamado de caloria, que é a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de 1 g de água pura de 14,5ºC a 15,5ºC, sob pressão normal (a nível do mar). Pela Equação Fundamental da Calorimetria, obtemos:

Este é o calor específico da água. Ele varia no intervalo de 0ºC a 100ºC, mas foi aceito ele constante no seu valor médio de 1,0 cal/gºC.

Na tabela a seguir temos os valores do calor específico de algumas substâncias mais comuns:

Na tabela a seguir temos os valores do calor específico de algumas substâncias mais comuns:

Substância Calor específico (cal/gºC)
água 1,0
álcool 0,6
alumínio 0,22
ar 0,24
carbono 0,12
chumbo 0,031
cobre 0,091
ferro 0,11
gelo 0,5
latão 0,092
madeira 0,42
mercúrio 0,033
ouro 0,032
oxigênio 0,22
prata 0,056
vidro 0,16

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