Você não pode calcular a quantidade exata de energia térmica necessária para elevar a temperatura do carvão simplesmente sabendo sua mudança de massa e temperatura. Aqui está o porquê:

* carvão não é uma substância pura: O carvão é uma mistura complexa de hidrocarbonetos, minerais e outros compostos. Sua composição varia muito, dependendo da fonte e do tipo de carvão.
* A capacidade de calor específica varia: A capacidade de calor específica (a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de 1 grama de uma substância em 1 grau Celsius) não é constante para o carvão. Depende da composição específica do carvão, seu teor de umidade e a faixa de temperatura.

No entanto, você pode estimar a energia térmica necessária usando as seguintes etapas:

1. Determine o tipo de carvão: Identifique o tipo específico de carvão com o qual você está trabalhando (por exemplo, antracite, betuminoso, linhita).
2. Encontre a capacidade de calor específica aproximada: Pesquise dados publicados sobre a capacidade de calor específica desse tipo de carvão. Você pode encontrar valores em bancos de dados científicos ou publicações.
3. Considere o teor de umidade: O carvão geralmente contém umidade. A água no carvão também absorverá o calor; portanto, você precisará explicar sua capacidade de calor específica (4,184 J/g ° C) e o teor de água da amostra de carvão.
4. Calcule a energia térmica: Use a seguinte fórmula:

energia térmica (q) =massa de carvão (m) x capacidade de calor específico de carvão (c) x alteração de temperatura (Δt)

Exemplo:

Digamos que você tenha 100 gramas de carvão betuminoso com um teor de umidade de 5% e deseja aumentar sua temperatura de 20 ° C a 100 ° C.

1. Capacidade de calor específica aproximada: Vamos supor que a capacidade de calor específica do carvão betuminosa seja de cerca de 1,0 J/g ° C.
2. teor de água: 5% dos 100 gramas são 5 gramas de água.
3. Mudança de temperatura: Δt =100 ° C - 20 ° C =80 ° C

energia térmica para carvão:
* Q =95 g (carvão) x 1,0 J/g ° C x 80 ° C =7600 J
energia térmica para água:
* Q =5 g (água) x 4,184 J/g ° C x 80 ° C =1673,6 J

Energia térmica total: 7600 J + 1673,6 J =9273,6 J

Nota importante: Este cálculo é uma aproximação. A energia térmica real necessária pode variar significativamente, dependendo da composição específica de carvão e do teor de umidade real.