Posted: 09 Mar 2016 10:26 AM PST
No artigo de hoje, abordaremos novamente a termologia. Assim, é necessário que os conceitos de capacidade térmica e calor específico estejam totalmente entendidos (confira a diferença entre eles), caso contrário, é muito interessante relembrá-los! Utilizaremos estes conceitos para explorar o equivalente em água de uma substância.
Dado um corpo de massa e calor específico qualquer, forneceremos uma quantidade de calor (Q) a este corpo. Definimos o equivalente em água (E) deste corpo como a massa de água que, ao receber a mesma quantidade de calor, sofra a mesma variação de temperatura. Assim, utilizando a equação fundamental teremos que:
Q = m . c . ∆T
Devemos tomar algum cuidado nesta parte, pois cabe ressaltar novamente que o equivalente é numericamente igual a capacidade térmica. Observando com atenção, perceberemos que o equivalente em água representa uma massa, ou seja, encontraremos suas unidades em gramas, quilogramas, toneladas, enquanto a capacidade térmica será encontrada em cal/ °C ou ainda em J/K (Joule/Kelvin), portanto atenção com as unidades, pois é nesta parte que se encontram a maioria dos erros em exercícios simples.
Podemos determinar o equivalente em água para qualquer corpo, porém sua maior utilização ocorre em atividades práticas envolvendo calorímetros. O calorímetro é um instrumento utilizado para medir a quantidade de calor que, por não ser ideal, consome parte da energia fornecida. Após verificar a diferença entre a quantidade de energia fornecida ao calorímetro e a quantidade registrada pelo mesmo, utilizamos esta quantidade de calor para determinar o seu equivalente em água.
Assim, verificamos que a compreensão do conceito de equivalente em água não apresenta nenhuma definição nova, apenas remetendo a conceitos explicados anteriormente e os apresentando de maneira diferente, demonstrando que a total compreensão dos conceitos básicos irá refletir em uma maior facilidade para entender os mais complexos, pois de alguma maneira sempre utilizaremos os conceitos básicos em sua resolução.
Dado um corpo de massa e calor específico qualquer, forneceremos uma quantidade de calor (Q) a este corpo. Definimos o equivalente em água (E) deste corpo como a massa de água que, ao receber a mesma quantidade de calor, sofra a mesma variação de temperatura. Assim, utilizando a equação fundamental teremos que:
Q = m . c . ∆T
Q = m corpo . c corpo . ∆T e Q = m água . c água . ∆T
m corpo . c corpo . ∆T = E água . c água . ∆T
m corpo . c corpo = E água . cágua
Como c água = 1 cal/g .°C
m corpo . c corpo = E água . 1
m corpo . c corpo = E água
E água = m corpo . c corpo
Deste modo, podemos verificar algumas situações interessantes: Podemos observar que, no cálculo do equivalente em água, tanto a água quanto o outro corpo apresentarão a mesma capacidade térmica. Além disso, já sabemos que o calor específico da água é igual a 1 cal/g.°C, verificamos então que o equivalente em água é numericamente igual a capacidade térmica do corpo.m corpo . c corpo = E água . cágua
Como c água = 1 cal/g .°C
m corpo . c corpo = E água . 1
m corpo . c corpo = E água
E água = m corpo . c corpo
Devemos tomar algum cuidado nesta parte, pois cabe ressaltar novamente que o equivalente é numericamente igual a capacidade térmica. Observando com atenção, perceberemos que o equivalente em água representa uma massa, ou seja, encontraremos suas unidades em gramas, quilogramas, toneladas, enquanto a capacidade térmica será encontrada em cal/ °C ou ainda em J/K (Joule/Kelvin), portanto atenção com as unidades, pois é nesta parte que se encontram a maioria dos erros em exercícios simples.
Podemos determinar o equivalente em água para qualquer corpo, porém sua maior utilização ocorre em atividades práticas envolvendo calorímetros. O calorímetro é um instrumento utilizado para medir a quantidade de calor que, por não ser ideal, consome parte da energia fornecida. Após verificar a diferença entre a quantidade de energia fornecida ao calorímetro e a quantidade registrada pelo mesmo, utilizamos esta quantidade de calor para determinar o seu equivalente em água.
Assim, verificamos que a compreensão do conceito de equivalente em água não apresenta nenhuma definição nova, apenas remetendo a conceitos explicados anteriormente e os apresentando de maneira diferente, demonstrando que a total compreensão dos conceitos básicos irá refletir em uma maior facilidade para entender os mais complexos, pois de alguma maneira sempre utilizaremos os conceitos básicos em sua resolução.
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