Para medir a capacidade térmica de um objeto, tudo que você normalmente tem que fazer é colocá-lo em contato térmico com outro objeto cuja capacidade térmica você sabe. Por exemplo, suponha que um pedaço de metal esteja imerso em água fervente
, em seguida é rapidamente transferido para um copo de isopor contendo 250 g de água a
. Após cerca de um minuto, a temperatura do conteúdo do copo é
. Suponha que durante esse tempo nenhuma energia significativa seja transferida entre o conteúdo do copo e o ambiente. A capacidade de calor do próprio copo é insignificante
a-) Quanto calor é perdido pela água?
a-) Quanto calor é perdido pela água?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão envolve calorimetria, um tópico da termologia que estuda as trocas de calor entre objetos. Precisaremos usar a fórmula do calor específico para calcular quanto calor a água perdeu nesse processo.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que está acontecendo: um pedaço de metal inicialmente está em água fervente a
e é transferido para um copo com 250 g de água a
. Após um tempo, a temperatura do copo sobe para
.
Passo 3
Como o copo é isolado e sua capacidade térmica é insignificante, todo o calor trocado ocorre entre o metal e a água. O calor perdido pela água será igual ao calor ganho pelo metal.
Passo 4
Vamos usar a fórmula do calor específico:
Onde:
-
é o calor -
é a massa -
é o calor específico -
é a variação de temperatura
Passo 5
Para a água:
- Massa (
) = 250 g - Calor específico (
) da água = - Variação de temperatura (
) =
Passo 6
Agora, vamos calcular o calor ganho pela água:
Passo 7
Como o calor perdido pela água é igual ao calor ganho pelo metal, o calor perdido pela água é de 4180 J.
Resposta
O calor perdido pela água é de 4180 Joules.