Question
3. Um bloco metálico de massa 250 g, feito de um material desconhecido, recebeu 1000 cal e teve uma elevação de temperatura de 20^circ C para 80^circ C Nessas condições, faça o que se pede. (a) Determine a capacidade térmica do bloco. (b) Defina o calor específico do material do qual o bloco é feito. (c) Calcule a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura desse bloco de 20^circ C para 350^circ C
Solution
4
(370 Votos)
Rafael
Mestre · Tutor por 5 anos
Resposta
(a) Para determinar a capacidade térmica do bloco, podemos usar a fórmula:
Onde:-
é a quantidade de calor recebida pelo bloco (1000 cal)-
é a capacidade térmica do bloco-
é a variação de temperatura (80°C - 20°C = 60°C)Substituindo os valores na fórmula, temos:
Dividindo ambos os lados por 60, obtemos:
Portanto, a capacidade térmica do bloco é de aproximadamente 16,67 cal/°C.(b) O calor específico (
) de um material é definido como a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de 1 kg do material em 1°C. Podemos usar a fórmula:
Onde:-
é a quantidade de calor recebida pelo bloco (1000 cal)-
é a massa do bloco (250 g = 0,25 kg)-
é o calor específico do material-
é a variação de temperatura (80°C - 20°C = 60°C)Substituindo os valores na fórmula, temos:
Dividindo ambos os lados por 15 (0,25 \cdot 60), obtemos:
Portanto, o calor específico do material do qual o bloco é feito é de aproximadamente 66,67 cal/(kg°C).(c) Para calcular a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura do bloco de 20°C para 350°C, podemos usar a fórmula:
Onde:-
é a quantidade de calor necessária-
é a massa do bloco (250 g = 0,25 kg)-
é o calor específico do material (66,67 cal/(kg°C))-
é a variação de temperatura (350°C - 20°C = 330°C)Substituindo os valores na fórmula, temos:
Calculando o valor, obtemos:
Portanto, a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura do bloco de 20°C para 350°C é de aproximadamente 5500 cal.