Para derreter uma barra de um material
de 1 kg é necessário aquecê-lo até a temperatura de
. Sendo a temperatura do ambiente no momento analisado
e o calor específico de
, qual a quantidade de calor necessária para derreter a barra?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício que trata de calor e termodinâmica. A pergunta é: qual a quantidade de calor necessária para derreter uma barra de 1 kg de um material, aquecendo-a de 20°C até 1000°C. Para resolver isso, vamos precisar entender a fórmula do calor específico que relaciona massa, capacidade térmica e variação de temperatura.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar os dados que temos:
- Massa da barra (
): 1 kg - Temperatura inicial (
): 20°C - Temperatura final (
): 1000°C - Calor específico (
): 4,3 J/(kg·°C)
Passo 3
A fórmula que relaciona esses valores é a do calor específico, que é dada por:
Onde:
-
é a quantidade de calor (em Joules), -
é a massa (em kg), -
é o calor específico (em J/(kg·°C)), -
é a variação de temperatura (em °C).
Passo 4
Vamos calcular a variação de temperatura (
):
Passo 5
Agora, substituímos os valores na fórmula do calor específico:
Passo 6
Realizando o cálculo:
Resposta
A quantidade de calor necessária para derreter a barra é de 4.214 J.