Substâncias térmicas específicas

Tabela de calor específico de substâncias

Este artigo elaborado por Itieffe representa um recurso fundamental no campo da termodinâmica e da ciência dos materiais, oferecendo uma visão detalhada das propriedades térmicas de diferentes substâncias.

Este documento tem como objetivo explicar de forma clara e concisa o conceito de calor específico e fornecer dados significativos sobre uma variedade de materiais, ajudando estudantes, cientistas e engenheiros a compreender como diferentes substâncias respondem às mudanças de temperatura e fornecer informações essenciais para o projeto de sistemas térmicos e energéticos. .

Nesta introdução pretendemos sublinhar a importância do calor específico como parâmetro fundamental para a caracterização térmica de materiais. O calor específico representa a quantidade de energia térmica necessária para aumentar a temperatura de uma determinada quantidade de matéria em uma certa quantidade de graus Celsius ou Kelvin.

Esta quantidade é crucial para uma ampla gama de aplicações, desde o projeto de motores elétricos e circuitos de refrigeração até o cálculo das necessidades energéticas em processos industriais.

As principais características e tópicos abordados neste artigo incluem:

  1. Definição de calor específico: explicaremos em detalhes o que representa o calor específico e como ele é medido experimentalmente.
  2. Unidade de medida: ilustraremos as unidades de medida de calor específico e como elas são utilizadas nas fórmulas termodinâmicas.
  3. Calor específico de diferentes substâncias: forneceremos uma lista de calores específicos para uma ampla gama de materiais comuns, incluindo metais, líquidos, gases e outros.

O principal objetivo deste artigo é fornecer uma visão completa do conceito de calor específico e suas aplicações práticas, ajudando os leitores a compreender como diferentes substâncias reagem às mudanças de temperatura e a fazer escolhas informadas no projeto e otimização de sistemas térmicos e energéticos. .

O conhecimento do calor específico das substâncias é essencial para diversas disciplinas científicas e de engenharia, contribuindo para o progresso tecnológico e a eficiência energética.

Substâncias térmicas específicas

Substâncias térmicas específicas

A quantidade de energia que um corpo quente transfere para um corpo mais frio depende não apenas da diferença entre as duas temperaturas, mas também da massa do corpo mais quente. Na verdade, a energia que a base de um ferro pode transferir é muito maior do que aquela que um pino pode transferir à mesma temperatura. O calor é, portanto, uma extensa quantidade de matéria. Sua unidade de medida é a mesma da energia, que no SI é o joule. O efeito causado num corpo por uma certa quantidade de calor depende da natureza do corpo.

Quando, por exemplo, aquecemos 1 kg de água e 1 kg de ferro com quantidades iguais de calor, registamos temperaturas finais diferentes. Segue-se que, à medida que a natureza do corpo varia, a quantidade de calor necessária para aumentar a temperatura de 1 kg de massa em 1 K difere. Essa quantidade de calor é chamada de calor específico.

O calor específico é a quantidade de energia absorvida (ou liberada) por 1 kg de material que causa um aumento (ou diminuição) de 1 K na temperatura.

Unidade de medida

A unidade de medida de calor específico, que é uma quantidade derivada, é J/kg K no SI. As unidades J/g K (ou °C) e cal/g °C também são frequentemente usadas, para água é, para exemplo, 4186 J/kg K, que corresponde a 4,186 J/g °C e 1 cal/g °C

O calor específico da água é muito alto: ou seja, é necessária muita energia para obter pequenos aumentos de temperatura. O calor específico do cobre, por outro lado, é bem pequeno, então pequenas quantidades de energia causam grandes aumentos de temperatura. O instrumento que permite medir a quantidade de energia transferida é o calorímetro: a quantidade de energia transferida é o calorímetro: este dispositivo registra as mudanças de temperatura que a transferência de energia causa em um determinado corpo, geralmente água.

Levando em consideração a massa, o calor específico e a diferença de temperatura, a energia pode ser calculada com a seguinte fórmula:

Substâncias térmicas específicas

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