A energia necessária para aquecer algo é proporcional à massa e à mudança de temperatura do material. A constante de proporcionalidade é chamada de calor específico.
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Calor específico é a quantidade de calor por unidade de massa necessária para aumentar a temperatura de um material em um grau Celsius ou Kelvin. Estes três exemplos de problemas específicos de calor mostrarão como encontrar o calor específico de um material ou outras informações envolvendo o calor específico.

Equação de Calor Específico

A equação mais comumente associada ao calor específico é

Q = mcΔT

where
Q = Energia térmica
m = massa
c = calor específico
ΔT = mudança na temperatura = (Tfinal – Tinicial)

Uma boa maneira de lembrar esta fórmula é Q = “em cat”

Basicamente, esta equação é usada para determinar a quantidade de calor adicionado a um material para aumentar a temperatura alguma quantidade (ou a quantidade perdida à medida que o material esfria).

Esta equação aplica-se apenas a materiais que permanecem no mesmo estado da matéria (sólida, líquida ou gasosa) à medida que a temperatura muda. Mudanças de fase requerem considerações energéticas adicionais.

Problema específico do exemplo de calor – Encontre a quantidade de calor

Pergunta: Um cubo de 500 gramas de chumbo é aquecido de 25 °C a 75 °C. Quanta energia foi necessária para aquecer o chumbo? O calor específico do chumbo é 0,129 J/g°C.

Solução: Primeiro, vamos conhecer as variáveis.

m = 500 gramas
c = 0,129 J/g°C
ΔT = (Tfinal – Tinicial) = (75 °C – 25 °C) = 50 °C

Plugar estes valores na equação específica de calor de cima.

Q = mcΔT

Q = (500 gramas)-(0,129 J/g°C)-(50 °C)

Q = 3225 J

Resposta: Foi necessário 3225 Joules de energia para aquecer o cubo de chumbo de 25 °C a 75 °C.

Problema de Exemplo de Calor Específico – Encontrar o Calor Específico

Questão: Uma esfera de metal de 25 gramas é aquecida a 200 °C com 2330 Joules de energia. Qual é o calor específico do metal?

Solução: Liste as informações que sabemos.

m = 25 gramas
ΔT = 200 °C
Q = 2330 J

>

Colocar estas na equação de calor específica.

Q = mcΔT

2330 J = (25 g)c(200 °C)

2330 J = (5000 g°C)c

Dividir ambos os lados em 5000 g°C

c = 0,466 J/g°C

Resposta: O calor específico do metal é 0,466 J/g°C.

Problema de Exemplo de Calor Específico – Encontrar a Temperatura Inicial

Question: Um pedaço de cobre quente de 1 kg é permitido esfriar até 100°C. Se o cobre liberou 231 kJ de energia, qual foi a temperatura inicial do cobre? O calor específico do cobre é 0,385 J/g°C.

Solução: Lista as nossas variáveis dadas:

m = 1 kg
Tfinal = 100 °C
Q = -231 kJ (O sinal negativo é porque o cobre está arrefecendo e perdendo energia.)
c = 0,385 J/g°C

Termos de fazer nossas unidades consistentes com as unidades de calor específicas, então vamos converter as unidades de massa e energia.

m = 1 kg = 1000 gramas

1 kJ = 1000 J
Q = -231 kJ – (1000 J/kJ) = -231000 J

Plugar estes valores na fórmula de calor específica.

Q = mcΔT