A termodinâmica é o campo da física relacionado com a temperatura, o calor e, em última análise, as transferências de energia. Embora as leis da termodinâmica possam ser um pouco complicadas de seguir, a primeira lei da termodinâmica é uma relação simples entre o trabalho realizado, o calor adicionado e a mudança na energia interna de uma substância. Se você tem que calcular uma mudança de temperatura, é um processo simples de subtrair a temperatura antiga da nova, ou pode envolver a primeira lei, a quantidade de energia adicionada como calor e a capacidade específica de calor da substância em questão. pergunta.

TL; DR (muito longo; não lidos)

Uma simples mudança na temperatura é calculada subtraindo a temperatura final da temperatura inicial. Pode ser necessário converter de Fahrenheit para Celsius ou vice-versa, o que você pode fazer usando uma fórmula ou uma calculadora on-line.

Quando há transferência de calor, use esta fórmula: mudança de temperatura = Q /cm para calcular a mudança de temperatura de uma quantidade específica de calor adicionado. Q
representa o calor adicionado, c
é a capacidade específica de calor da substância que você está aquecendo, e m
é a massa da substância que você está aquecendo

Qual é a diferença entre calor e temperatura?

O bit chave de fundo que você precisa para um cálculo de temperatura é a diferença entre o calor e a temperatura. A temperatura de uma substância é algo que você está familiarizado com a vida cotidiana. É a quantidade que você mede com um termômetro. Você também sabe que os pontos de ebulição e os pontos de fusão das substâncias dependem da temperatura. Na realidade, a temperatura é uma medida da energia interna que uma substância tem, mas essa informação não é importante para calcular a mudança de temperatura.

O calor é um pouco diferente. Este é um termo para a transferência de energia através de radiação térmica. A primeira lei da termodinâmica diz que a mudança na energia é igual à soma do calor adicionado e do trabalho realizado. Em outras palavras, você pode dar mais energia para algo aquecendo-a (transferindo calor para ela) ou movendo-a ou mexendo-a fisicamente (fazendo um trabalho sobre ela).

Mudança Simples nos Cálculos de Temperatura

O cálculo de temperatura mais simples que você pode ter que fazer é calcular a diferença entre uma temperatura inicial e uma de acabamento. Isso é facil. Você subtrai a temperatura final da temperatura inicial para encontrar a diferença. Então, se algo começa a 50 graus Celsius e termina a 75 graus Celsius, então a mudança na temperatura é de 75 graus C - 50 graus C = 25 graus C. Para diminuições de temperatura, o resultado é negativo.

O maior desafio para este tipo de cálculo ocorre quando você precisa fazer uma conversão de temperatura. Ambas as temperaturas devem ser Fahrenheit ou Celsius. Se você tiver um de cada, converta um deles. Para mudar de Fahrenheit para Celsius, subtraia 32 da quantia em Fahrenheit, multiplique o resultado por 5 e depois divida por 9. Para converter de Celsius para Fahrenheit, primeiro multiplique a quantia por 9, então divida por 5, e finalmente adicione 32 ao resultado. Como alternativa, basta usar uma calculadora on-line.

Como calcular a mudança de temperatura na transferência de calor

Se você estiver fazendo um problema mais complicado envolvendo transferência de calor, calcular a mudança de temperatura será mais difícil. A fórmula que você precisa é:

Mudança de temperatura = Q /cm

Onde Q
é o calor adicionado, c
é a capacidade específica de calor da substância, e é a massa da substância que você está esquentando. O calor é dado em joules (J), a capacidade específica de calor é uma quantidade em joules por quilograma (ou grama) ° C, e a massa é em quilogramas (kg) ou gramas (g). A água tem uma capacidade específica de calor de pouco menos de 4,2 J /g ° C, então se você está aumentando a temperatura de 100 g de água usando 4.200 J de calor, você tem:

Mudança na temperatura = 4200 J ÷ (4,2 J /g ° C × 100 g) = 10 ° C

A água aumenta a temperatura em 10 graus C. A única coisa que você precisa lembrar é que você tem que usar unidades consistentes para massa. Se você tem uma capacidade de calor específica em J /g ° C, então você precisa da massa da substância em gramas. Se você tem em J /kg ° C, então você precisa da massa da substância em quilogramas.