Por Riti Gupta, atualizado em 24 de março de 2022

Compreender a capacidade térmica molar é essencial para cálculos termodinâmicos. Diz quanta energia é necessária para aumentar a temperatura de um mol de uma substância em um grau Celsius ou Kelvin.

O que é capacidade térmica molar?

A capacidade térmica molar (C) é definida como a quantidade de calor necessária para aumentar a temperatura de um mol de uma substância em 1K:

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Como calcular

1. Encontre o calor específico da substância (Jg⁻¹K⁻¹).

2. Multiplique pela sua massa molar (gmol⁻¹).

Isso produz C em unidades de Jmol⁻¹K⁻¹.

Exemplo:Água

Calor específico da água =4,18Jg⁻¹K⁻¹.

Massa molar de água =18,0gmol⁻¹.

Portanto, 16 .

Exemplo:Metano (CH₄)

Calor específico =2,20Jg⁻¹K⁻¹; massa molar =16,04gmol⁻¹.

Então, 23 .

Usando a capacidade térmica molar para encontrar energia térmica

O calor (q) necessário para mudar a temperatura é dado por:

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• n =número de moles
• C =capacidade térmica molar (Jmol⁻¹K⁻¹)
• ΔT =mudança de temperatura (K)

Exemplo:Aquecimento de 5mol de mercúrio em 10K.

Calor específico do mercúrio =27,8Jmol⁻¹K⁻¹.

q =5mol×27,8Jmol⁻¹K⁻¹×10K =1390J.

Invertendo a equação:encontrando a quantidade de substância

Se você conhece q, C e ΔT, pode resolver para n:

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Exemplo:Uma amostra de carbonato de cálcio absorve 550J quando sua temperatura aumenta 5K, com C =82Jmol⁻¹K⁻¹.

n =550J / (82Jmol⁻¹K⁻¹×5K) =1,34mol.

Essas equações permitem determinar qualquer uma das quatro variáveis – q, n, C, ΔT – uma vez conhecidas as outras três.