Grandeza que define a variação térmica de uma substância
Calor específico é um conceito muito importante dentro da calorimetria, que é a área que estuda as trocas de energia e os fenômenos relacionados a transferência de calor entre os corpos. É uma grandeza dentro da calorimetria.
Desta forma, o calor é a troca de energia entre um corpo que tem uma temperatura alta para outro corpo com temperatura menor. Já o calor específico é a quantidade de energia necessária para aumentar (ou diminuir) uma unidade de massa de uma substância em um grau.
É através do calor específico que é possível identificar a quantidade de energia liberada por unidade de massa na diminuição da temperatura em grau. Também chamada de capacidade térmica massiva, essa grandeza é expressada em joule por quilograma e por kelvin, mas também pode ser medida em cal/g.C.
Para calcular o calor específico de alguma substância é usado a seguinte fórmula:
C = Q/m. ∆t
Sendo:
• C: calor específico (cal/g.°C ou J/Kg.K);
• Q: quantidade de calor (cal ou J);
• M: massa (g ou Kg);
• ∆t: variação de temperatura (°C ou K).
O calor específico da água (oceanos) ajuda na estabilidade da temperatura do globo terrestre. (Foto: Pixabay)
Calor específico molar
O calor específico molar é a quantidade de uma substância determinada em mol. É um valor determinado na relação entre a capacidade térmica e a quantidade de mols que estão em uma substância.
Também chamado de capacidade calorífica molar, a fórmula usada em seu cálculo é:
Cv = Q/ ∆t
Sendo:
• Q é o calor absorvido ou cedido por uma amostra de n mols de um gás;
• ∆t é a variação de temperatura resultante.
Capacidade térmica
Também relacionado ao calor específico, a capacidade térmica é a quantidade de energia recebida e cedida a um corpo para que a sua temperatura seja alterada em 1°C. Para calcular a capacidade térmica é usado a seguinte fórmula:
C = Q/∆t ou C = m.c
Sendo:
• C é a capacidade térmica (cal/°C ou J/K);
• Q é a quantidade de calor (cal ou J);
• ∆t é avariação de temperatura (°C ou K);
• M é a massa (g ou Kg);
• C é a calor específico (cal/g°C ou J/Kg.K).
Calor sensível
O calor sensível é quando a variação de temperatura está relacionada a quantidade de energia que quer apenas modificar a temperatura. Para calcular esse tipo de calor é aplicada a seguinte fórmula:
Q = m . c . ∆t
Sendo:
• Q é a quantidade de calor sensível (cal ou J);
• M é a massa do corpo (g ou Kg);
• C é a calor específico da substância (cal/g°C ou J/Kg.°C);
• ∆t é a variação de temperatura (°C ou K).
Calor x temperatura
Vale ressaltar que há diferenças entre o que é o calor e o que é a temperatura. Ambos são conceitos distintos.
O calor é a energia térmica que indica a quantidade de alteração que um sistema provoca ao seu ambiente. Enquanto que a temperatura é o valor medido quando ocorre a transferência dessa energia, fazendo com que as moléculas se movimentem velozmente. Esse movimento provoca a variação da temperatura.
Calor específico e seus efeitos
De acordo com cada substância, cada uma terá um valor diferente.
Exemplos: parar aumentar 1 grau em um kg de ferro é preciso que seja fornecido 449 j/kg.k de energia. Já para a água é preciso que 4186 j/kg.k seja fornecido. Isto quer dizer que em contraste ao ferro, a água precisa de muita energia.
Desta forma, é necessária uma quantidade grande de energia para aumentar a sua temperatura. Isto faz com que a água demore mais para ser resfriada. Por outro lado, o ferro não necessita de muita energia, e isto faz com que seu tempo de resfriamento seja menor.
Importante lembrar que esses valores podem mudar de acordo com os estados físicos da água.
Exemplos:
• Gelo: 2,11 J/g.k
• Água: 4,18 J/g.k
• Vapor: 2,05 J/g.k (100°c)
Observação: no estado sólido e líquido, por ter uma variação bastante pequena, o calor é considerado constante. Já no vapor não será constante, pois dependerá da temperatura, pressão e volume.
Importância para o clima global
Essa propriedade da água é essencial para a estabilidade climática e para a vida no planeta Terra, pois é um importante estabilizador no clima do globo. É possível entender melhor com as estações do ano, como inverno e verão. No inverno, o oceano se resfria lentamente e nisso é liberado uma quantidade de calor que contribui com a estabilidade da temperatura global.
No verão, o oceano se esquenta também lentamente, pois é necessária muita energia para aumentar a sua temperatura, e isto também estabiliza a temperatura global.
Nessa estação, para aumentar a temperatura do oceano é necessário muito calor, o que também modera no efeito do clima. Os interiores continentais, por exemplo, são lugares que enfrentam extremas temperaturas exatamente por estarem longe dos oceanos.
Resumo sobre calor específico
Calor específico é um dos conceitos da calorimetria que estuda as trocas de energia e os fenômenos relacionados a transferência de calor entre os corpos. Sendo assim, o calor específico é a quantidade de energia necessária para aumentar (ou diminuir) uma unidade de massa de uma substância em um grau.
Para calcular o calor específico de alguma substância é usado a fórmula: C = Q/m. ∆t
• C: calor específico (cal/g.°C ou J/Kg.K);
• Q: quantidade de calor (cal ou J);
• M: massa (g ou Kg);
• ∆t: variação de temperatura (°C ou K).
Para calcular o calor específico de alguma substância é usado a fórmula: C = Q/m. ∆t
• C: calor específico (cal/g.°C ou J/Kg.K);
• Q: quantidade de calor (cal ou J);
• M: massa (g ou Kg);
• ∆t: variação de temperatura (°C ou K).