A termodinâmica é o campo da física relacionado à temperatura, calor e, finalmente, às 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 precisar 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 térmica específica da substância em questão. pergunta.

TL; DR (muito longo; não leu)

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

Quando houver transferência de calor, use esta fórmula: mudança de temperatura \u003d Q /cm para calcular a mudança de temperatura a partir de uma quantidade específica de calor adicionada. 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 principal aspecto de que você precisa para um cálculo de temperatura é a diferença entre calor e temperatura. A temperatura de uma substância é algo que você conhece da 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 de uma substância, 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 a algo aquecendo-o (transferindo calor para ele) ou movendo-o ou mexendo-o fisicamente (trabalhando nele).
Alteração simples nos cálculos de temperatura

O cálculo mais simples da temperatura que você precisa fazer envolve calcular a diferença entre uma temperatura inicial e final. Isso é facil. Você subtrai a temperatura final da temperatura inicial para encontrar a diferença. Portanto, se algo começa em 50 graus Celsius e termina em 75 graus C, então a mudança de temperatura é de 75 graus C - 50 graus C \u003d 25 graus C. Para reduções de temperatura, o resultado é negativo.

O maior desafio para esse 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 do valor em Fahrenheit, multiplique o resultado por 5 e depois divida-o por 9. Para converter de Celsius em Fahrenheit, primeiro multiplique o valor por 9, depois divida por 5 e, finalmente, adicione 32 ao resultado. Como alternativa, basta usar uma calculadora on-line.
Calculando a mudança de temperatura a partir da transferência de calor

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

Mudança de temperatura \u003d Q /cm

Onde Q
é o calor adicionado, c
é a capacidade específica de calor da substância e m
é a massa da substância que você está aquecendo. O calor é dado em joules (J), a capacidade térmica específica 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 térmica específica de pouco menos de 4,2 J /g ° C; portanto, se você estiver elevando a temperatura de 100 g de água usando 4.200 J de calor, obterá:

Mudança de temperatura \u003d 4200 J 4.2 (4,2 J /g ° C × 100 g) \u003d 10 ° C

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