No início do século XIX, um cervejeiro e físico britânico chamado James Joule demonstrou que o calor e o trabalho mecânico eram duas formas da mesma coisa: energia. Sua descoberta lhe valeu um lugar duradouro na história da ciência; hoje, a unidade em que a energia e o calor são medidos é nomeada em sua homenagem. Você pode facilmente calcular a quantidade de calor absorvida ou liberada por um objeto contanto que você saiba três coisas: sua massa, a mudança na sua temperatura, e o tipo de material de que é feito.
TL; Demasiado longo; não leu)
TL; DR
Calcule os joules de calor absorvido ou libertado usando a fórmula:
Calor = massa do objecto × alteração da temperatura × capacidade de calor específico do material
Encontrar a capacidade específica de calor
Procure a capacidade de calor específico do seu material. O primeiro link na seção de recursos lista as capacidades específicas de calor de sólidos comuns; o segundo link lista as capacidades de calor de líquidos comuns. Use o valor abaixo da coluna com unidades de kJ /kg K. Note que kJ significa quilojoule, mil joules, enquanto kg é um quilograma, uma unidade de massa e K é Kelvin, uma unidade de temperatura. Uma mudança de um grau Kelvin é igual a uma mudança de um grau centígrado.
Encontre a mudança na temperatura
Subtrai a temperatura inicial do seu objeto de sua temperatura final para encontrar a mudança na temperatura . Se a sua mudança de temperatura for em Fahrenheit, converta-a para graus Kelvin usando a seguinte fórmula:
(Temperatura em Fahrenheit - 32) × 5/9 = temperatura em Celsius -
Execute o cálculo
Multiplique a mudança de temperatura pela capacidade específica de calor e a massa do seu objeto. Isso lhe dará o calor perdido ou ganho em joules.
Exemplo: Se 10 quilogramas de água são aquecidos de 10 graus Celsius a 50 graus Celsius, quanta energia (em joules) eles absorveram?
Resposta: A capacidade específica de calor da água é (aproximadamente) 4,184 quilojoules /kg K.
(10 kg) × (mudança de temperatura de 40 graus Celsius) × (4,184 kJ /kg K) = 1673,6 quilojoules
