Calculadora de Calor Específico

Essa calculadora de calor específico é uma ferramenta que determina a capacidade térmica de uma amostra aquecida ou resfriada. Se você quiser aprender mais sobre esse tópico, acesse também a calculadora de capacidade térmica 🇺🇸 da Omni. Calor específico é a quantidade de energia térmica que você precisa fornecer a uma amostra que possui 1 kg de massa para aumentar sua temperatura em 1 K. Continue lendo para saber como aplicar corretamente a fórmula da capacidade térmica para obter um resultado válido.

Prefere assistir um vídeo ao invés de ler? Aprenda tudo o que você precisa em 90 segundos com este vídeo que fizemos especialmente para você:

1. Determine se você deseja aquecer a amostra (fornecer alguma energia térmica) ou resfriá-la (retirar alguma energia térmica).

2. Insira a quantidade de energia fornecida como um valor positivo. Se você quiser resfriar a amostra, insira a energia como um valor negativo. Por exemplo, digamos que você queira reduzir a energia térmica da amostra em 63.000 joules. Então, $Q = -63.000 \ \text{J}$.

3. Informe a diferença de temperatura entre o estado inicial e o final da amostra. Se a amostra for resfriada, a diferença será negativa e, se for aquecida, será positiva. Digamos que você queira resfriar a amostra em 3 graus Kelvin. Então $\Delta T = -3 \ \text{K}$. Você também pode ir para o modo avançado para digitar manualmente os valores inicial e final da temperatura.

4. Determine a massa da amostra. Vamos supor que você tenha $m = 5 \ \text{kg}$.

5. Calcule o calor específico a partir de $c = \frac{Q}{m \times \Delta T}$. Em nosso exemplo, ele será igual a

   $c = \mathrm{\frac{-63.000 \ J}{5 \ kg \ \cdot \ (-3 \ K)}} = \mathrm{4.200 \ \frac{J}{kg \cdot K}}$
   Essa é a capacidade térmica típica da água.

A fórmula do calor específico é a seguinte:

onde $Q$ é a quantidade de calor fornecida ou subtraída (em joules), $m$ é a massa da amostra e $\Delta T$ é a diferença entre as temperaturas inicial e final. A capacidade térmica é medida em J/(kg·K).

Você não precisa usar a calculadora de calor específico para a maioria das substâncias comuns. Os valores de calor específico para algumas das substâncias mais populares estão listados abaixo.

• gelo: $\mathrm{2.100 \ \frac{J}{kg \cdot K}}$
• água: $\mathrm{4.200 \ \frac{J}{kg \cdot K}}$
• vapor de água: $\mathrm{2.000 \ \frac{J}{kg \cdot K}}$
• basalto: $\mathrm{840 \ \frac{J}{kg \cdot K}}$
• granito: $\mathrm{790 \ \frac{J}{kg \cdot K}}$
• alumínio: $\mathrm{890 \ \frac{J}{kg \cdot K}}$
• ferro: $\mathrm{450 \ \frac{J}{kg \cdot K}}$
• cobre: $\mathrm{380 \ \frac{J}{kg \cdot K}}$
• chumbo: $\mathrm{130 \ \frac{J}{kg \cdot K}}$

Com essas informações, você também pode calcular a quantidade de energia que precisa fornecer a uma amostra para aumentar ou diminuir sua temperatura. Por exemplo, você pode verificar a quantidade de calor necessária para ferver uma panela de água para cozinhar macarrão. Ou você pode usar a calculadora de aquecimento de água da Omni para facilitar o seu dia a dia, onde todas essas informações já foram levadas em conta para você.

Gostaria de saber o que essa energia realmente significa? A Omni também dispõe de outras ferramentas: a calculadora de energia potencial, onde você pode verificar a que altura você elevaria a amostra com essa quantidade de energia; e a calculadora de energia cinética, na qual você consegue verificar a velocidade com que a amostra poderia se mover.