Explique como é medida a capacidade térmica de um sistema
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado pede para explicar como é medida a capacidade térmica de um sistema. Estamos falando sobre física térmica, especificamente sobre a propriedade que indica quanto calor um sistema pode armazenar. Para resolver isso, vamos precisar entender conceitos como calor, variação de temperatura e equações relacionadas à capacidade térmica.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é capacidade térmica. Ela é definida como a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de um sistema em um grau Celsius (ou Kelvin). Formalmente, é dada por:
Onde:
-
é a capacidade térmica, -
é o calor fornecido, -
é a variação de temperatura.
Passo 3
Agora, para medir a capacidade térmica, usamos um método chamado calorimetria. A ideia básica é fornecer uma quantidade conhecida de calor ao sistema e medir quanto a temperatura desse sistema varia.
Passo 4
Vamos detalhar o processo:
- Aquecimento: Aquece-se o sistema com uma fonte de calor que fornece uma quantidade de calor
conhecida. - Medição: Mede-se a variação de temperatura
resultante desse aquecimento. - Cálculo: Aplica-se a fórmula da capacidade térmica para encontrar
.
Passo 5
Por exemplo, suponha que você adicionou 500 Joules de calor a um objeto e sua temperatura aumentou 5°C. Usando a fórmula:
Isso significa que a capacidade térmica do objeto é 100 Joules por grau Celsius.
Passo 6
É importante garantir que nenhuma troca de calor com o ambiente interfira nas medições. Para isso, usamos um calorímetro, que isola o sistema e evita perdas de calor.
Resposta
A capacidade térmica de um sistema é medida usando o método de calorimetria, onde se adiciona uma quantidade conhecida de calor ao sistema, mede-se a variação de temperatura resultante e aplica-se a fórmula
para calcular
. Assim, determina-se quanto calor o sistema pode armazenar por grau de variação de temperatura.