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Quando você se depara com um problema que solicita a temperatura final de uma substância após uma transferência de calor – como aquecer água a partir de uma determinada temperatura inicial – você pode determinar a resposta usando a relação termodinâmica clássica para calor específico.
A termodinâmica, o ramo da ciência física que descreve o fluxo de calor e energia, fornece uma equação direta que liga o calor adicionado ou removido (Q), a massa da substância (m), sua capacidade térmica específica (c) e a mudança de temperatura resultante (ΔT).
Etapa 1:reorganizar a fórmula do calor específico
A relação básica de calor específico é
Q =mcΔT
Aqui, Q é o calor trocado (em calorias ou joules), m é a massa (gramas), c é a capacidade de calor específico (calg⁻¹°C⁻¹ ou Jkg⁻¹K⁻¹), e ΔT é a mudança de temperatura (°C ou K). Resolver para ΔT dá
ΔT =Q / (mc)
Divida ambos os lados da equação original pormc para isolar ΔT.
Etapa 2:inserir os valores numéricos
Suponha que o problema afirme que 150cal de calor são adicionados a 25,0g de água. A capacidade de calor específico da água é 1,0calg⁻¹°C⁻¹. Colocando esses números na fórmula:
ΔT =150cal ÷ (25,0g × 1,0calg⁻¹°C⁻¹) =150 ÷ 25,0 =6,0°C
A temperatura da água aumenta 6,0°C.
Etapa 3:calcular a temperatura final
Adicione a mudança de temperatura à temperatura inicial. Se a água começou a 24°C, a temperatura final é
24°C + 6,0°C =30,0°C
Assim, após receber 150cal de calor, a água chega a 30°C.
