(b) Explique o que é calor específico e capacidade térmica e suas respectivas grandezas.
Passo 1
Aqui, a pergunta é para explicar o que são calor específico e capacidade térmica, além de suas respectivas grandezas. Vamos abordar esses conceitos da termodinâmica para entender melhor como eles funcionam.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre calor específico. O calor específico (
) é a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de uma unidade de massa de uma substância em um grau Celsius (°C) ou Kelvin (K). Basicamente, ele indica o quanto uma substância aquece ou esfria quando recebe ou perde calor.
A fórmula do calor específico é:
Onde:
-
é a quantidade de calor (em joules, J) -
é a massa da substância (em quilogramas, kg) -
é o calor específico (em J/(kg·°C)) -
é a variação de temperatura (em °C ou K)
Isso quer dizer que, se você sabe o calor específico de um material, pode calcular quanto calor ele vai absorver ou liberar para mudar sua temperatura.
Passo 3
Agora, vamos entender a capacidade térmica (
). A capacidade térmica é a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de um objeto inteiro em um grau Celsius (°C) ou Kelvin (K). Diferente do calor específico, que é uma propriedade por unidade de massa, a capacidade térmica leva em conta todo o objeto.
A fórmula da capacidade térmica é:
Onde:
-
é a quantidade de calor (em joules, J) -
é a capacidade térmica (em J/°C) -
é a variação de temperatura (em °C ou K)
Isso significa que a capacidade térmica depende tanto do material quanto da quantidade do objeto. Quanto maior a capacidade térmica, mais calor é necessário para aquecer o objeto na mesma proporção.
Resposta
Então, resumindo:
-
Calor específico (
) é a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de uma unidade de massa de uma substância em um grau. -
Capacidade térmica (
) é a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de um objeto todo em um grau.
Ambas as grandezas são fundamentais para entender como diferentes materiais respondem à adição ou remoção de calor.
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(b) Qual deve ser o valor mínimo do módulo da velocidade de saída do projétil para que ele consiga atingir o alvo.
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