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
4.4
(269 Votos)
Henrique
Profissional · Tutor por 6 anos
Resposta
(a) Para determinar a capacidade térmica do bloco, podemos usar a fórmula:
Onde:-
é o calor fornecido (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, encontramos:
Portanto, a capacidade térmica do bloco é aproximadamente 16,67 cal/°C.(b) O calor específico (
) é definido como a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de 1 kg de uma substância em 1°C. Para encontrar o calor específico do material do bloco, podemos usar a fórmula:
Onde:-
é o calor fornecido (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), encontramos:
Portanto, o calor específico do material do bloco é 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, encontramos:
Portanto, a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura do bloco de 20°C para 350°C é aproximadamente 5505,75 cal.