Capacidade Térmica

Definição

A capacidade térmica é a proporção entre a energia térmica absorvida por uma substância e o aumento da temperatura das substâncias.

A capacidade térmica é definida como a quantidade de calor necessária para produzir uma variação unitária de temperatura de um corpo em 1 grau C.

Na Física a capacidade térmica é o calor necessário para elevar a temperatura de uma substância por intervalo de temperatura unitário sob condições especificadas, geralmente medido em joules por kelvin.

Símbolo: Cp (para pressão constante) ou Cv (para volume constante).

O que é a Capacidade térmica?

A capacidade térmica é o número de unidades de calor necessárias para aumentar a temperatura de um corpo em um grau.

A constante de tempo depende da condutividade térmica e da capacidade térmica do próprio corpo, e da taxa na qual o calor é trocado com o meio ambiente.

A massa térmica, também chamada de capacidade de calor, representa a quantidade de energia térmica que um componente pode absorver em uma mudança de temperatura definida. Quanto maior a massa térmica, mais energia é necessária para aquecer o componente.

A quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de um corpo em 1K é chamada de capacidade térmica desse corpo.

A capacidade de calor depende do material e da massa do corpo.

Sua unidade é: JK^-1.

A capacidade de calor de um corpo é 10 JK^-1 significa que 10 J de calor é necessário para aumentar a temperatura do corpo em 1K.

Deixe, Q quantidade de calor é necessária para aumentar a temperatura de um corpo através de ??.

Portanto, a quantidade de calor necessária para aumentar a temperatura til do corpo em 1K é Q/ ?? Capacidade de calor, C = Q/??.

Calor específico

A quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de um corpo de massa de 1Kg a 1K é chamada de calor específico do material desse corpo. É denotado pela letra S.

Matematicamente, podemos expressar,

Calor específico, S = C/m = 1/m * Q/?? = Q/m??.

Unidade: A unidade de calor específico é Jkg^-1 K^-1.

O calor específico do chumbo é 130Jkg-1K1 significa 130J de calor necessário para elevar a temperatura de 1kg de chumbo em 1K.

O que é capacidade de calor/térmica?

A entrada de energia térmica (Q) necessária para elevar a temperatura (T) de uma substância em um grau Celsius (1 ° C), é definida como sua capacidade térmica (C).

Uma vez que é uma propriedade “extensa”, o valor de C varia não apenas de substância para substância, mas também para diferentes quantidades da mesma substância.

Para ajustar para isso, as capacidades de calor podem ser declaradas em termos que incorporam quantidade ou quantidade. Se for feita referência à capacidade de calor por mol de material, ela é chamada de capacidade de calor molar; se for para aquecer a capacidade por grama de material, é a (s) capacidade (s) de calor específica (s) – ou mais simplesmente, o “calor específico”.

Esses termos são de maior valor quando se referem a substâncias puras.

Problemas de engenharia geralmente fornecem C como um “dado”, enquanto Q é “desconhecido”.

A equação é: Q=sm?T, onde m é a massa em gramas e ?T é o aumento da temperatura em graus Celsius.

A capacidade térmica pode ser um parâmetro importante por uma série de razões. Para ilustrar, os materiais de maior capacidade de calor às vezes são usados como dissipadores de calor, porque absorvem o calor como uma esponja.

A água é digna de nota a este respeito, pois apresenta o maior valor C conhecido entre as substâncias comuns, tornando-a eminentemente adequada para uso como refrigerante de radiadores.

Em meteorologia, a capacidade de calor desempenha um papel em vários fenômenos, incluindo por que o vento, ao longo da costa, sopra em uma direção diferente durante o dia e à noite.

A terra tem uma capacidade de calor mais baixa do que a água, então a terra aquece mais rápido do que o mar durante o dia, enquanto esfria mais rapidamente à noite. O ar é mais frio no oceano durante o dia, mas na terra à noite. O ar quente é leve e sobe, permitindo que brisas mais frias e pesadas o substituam. Durante o dia, essas brisas sopram de terra para mar, enquanto durante a noite, o oposto é verdadeiro, o que influencia tanto as aves costeiras quanto os pilotos de planador.

Não se pretende que a capacidade de calor leve em consideração as mudanças de fase, como no derretimento do gelo para formar água. Consideração separada é dada a esse fenômeno – essa propriedade é chamada de “calor de fusão”.

Da mesma forma, a conversão de líquido em gás é chamada de “calor de vaporização”.

O gelo tem um calor de fusão excepcionalmente alto, conferindo estabilidade aos sistemas climáticos da Terra e tornando prática a refrigeração doméstica.

Curiosamente, o gás amônia, antes usado em sistemas de refrigeração industrial e doméstica, tem capacidade térmica e calor de fusão ainda maiores.

O que é Capacidade de calor específica?

A capacidade de calor específica é uma propriedade do material que relaciona as mudanças na temperatura de um material à energia transferida de ou para o material por aquecimento (seja aquecendo o material ou permitindo que ele aqueça seus arredores).

Ao aumentar a temperatura de um material pela transferência de energia para o material por aquecimento, a capacidade de calor específica do material é definida como a energia transferida por unidade de massa por unidade de aumento de temperatura.

A capacidade térmica específica é geralmente representada pelo símbolo c.

Se a temperatura de uma massa m do material muda em ?T, a energia associada Q transferida para o material por aquecimento é: Q = mc?T

Em geral, a capacidade térmica específica é uma medida de quanta energia é necessária para alterar a temperatura de um sistema.

Mas na definição, é importante perceber que a entrada de energia deve ser por aquecimento. Se for feito trabalho no sistema, em geral, sua temperatura aumentará, mas não é correto tentar calcular o aumento de temperatura usando a capacidade de calor e a quantidade de trabalho realizado nele. Outro fator que pode ser importante é a restrição sob a qual o sistema é mantido.

A capacidade de calor específica de um sistema mantido em volume constante é diferente daquela mantida em pressão constante, pois o último trabalha em seus arredores à medida que se expande.

Essas diferenças geralmente podem ser ignoradas para sólidos, mas são muito importantes ao lidar com gases.

Qual é a diferença entre ‘capacidade térmica’ e ‘capacidade de calor específica’?

Capacidade térmica, também conhecida como capacidade de calor, é a quantidade de calor necessária para alterar a temperatura de um objeto em um certo grau.

Por outro lado, a capacidade de calor específico, também conhecida como o calor específico de um material, é a quantidade de calor necessária para aumentar a temperatura de um objeto por unidade de massa desse objeto.

A partir dessas definições, podemos ver que a capacidade térmica é uma propriedade extensa. Isso significa que varia de acordo com a quantidade da substância. Por exemplo, 50 gramas de ferro terão uma capacidade térmica diferente de 100 gramas da mesma substância. Enquanto isso, a capacidade de calor específico é uma propriedade intensiva. Usando o mesmo exemplo, 50 gramas de ferro terão o mesmo calor específico de 100 gramas de ferro.

A unidade de capacidade térmica é J/K (joule por Kelvin), enquanto a do calor específico é J/Kg (joule por Kelvin por grama).

Por causa disso, a capacidade térmica é uma quantidade física mensurável. É o parâmetro que pode ser medido experimentalmente. O calor específico, por outro lado, é uma quantidade derivada obtendo a razão entre o calor/capacidade térmica e a massa do objeto de interesse.

Outro parâmetro comumente usado é o calor específico molar que é a razão de calor/capacidade térmica com o número de moles (em vez da massa do objeto),

Quais são as diferenças entre capacidade de calor específica e capacidade térmica?

A capacidade de calor específico ou calor específico é definido como a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de 1 g de uma substância em 1 grau Celsius.

A capacidade térmica ou capacidade calorífica, por outro lado, é a quantidade de calor necessária para aumentar a temperatura de uma dada massa do material.

Assim, o calor específico é independente da massa da substância, enquanto a capacidade térmica não. Isso significa que o calor específico é uma propriedade intensiva, enquanto a capacidade térmica é uma propriedade extensa.

Por exemplo, a capacidade de calor específico de 1 g de água é igual à de 100 g de água. A capacidade térmica, por outro lado, será mais para 100 g de água em comparação com 1 g de água. As unidades de capacidade térmica específica são J/g/grau C, enquanto que a capacidade térmica é J/grau C.

Capacidade térmica

Fonte: spark.iop.org/www.mindat.org/www.sciencedirect.com/www.enotes.com/www.wisegeek.org/www.qsstudy.com/www.thefreedictionary.com/www.kurtzersa.com/www.khanacademy.org