Capacidade Térmica


A capacidade térmica (C), também chamada de capacidade calorífica, é uma grandeza que corresponde a quantidade de calor presente num corpo em relação a variação de temperatura sofrida por ele.

Fórmula

Para calcular a capacidade térmica utiliza-se a seguinte fórmula:

C = Q/Δθ ou C = m . c

Onde,

C: capacidade térmica (cal/°C ou J/K)
Q: quantidade de calor (cal ou J)
Δθ: variação de temperatura (°C ou K)
m: massa (g ou Kg)
c: calor específico (cal/g°C ou J/Kg.K)

Exemplo

Se um corpo possui a capacidade térmica de 20 cal/°C, isto significa que quando ele receber ou ceder 20 calorias, sua temperatura aumentará ou diminuirá de 1°C.

Capacidade Térmica e Calor Específico

O calor específico (c), também chamado de capacidade térmica mássica, é uma grandeza física que está relacionada com a quantidade de calor recebida por um corpo e a sua variação térmica.

Sendo assim, ele determina a quantidade de calor necessária para aumentar a temperatura de 1 °C de 1g do elemento.

Diferente do calor específico, o qual depende somente da substância, a capacidade térmica depende diretamente da substância e da massa do corpo.

Em outras palavras, a capacidade térmica (C) é uma grandeza física característica de corpo, ou seja, ela intervém na sua massa. Já o calor específico (c) é uma grandeza física característica de substância.

Para calcular o calor específico das substâncias utiliza-se a seguinte fórmula:

c = Q/m. Δθ ou c = C/m

Onde,

c: calor específico (cal/g.°C ou J/Kg.K)
Q: quantidade de calor (cal ou J)
m: massa (g ou Kg)
Δθ: variação de temperatura (°C ou K)
C: capacidade térmica (cal/°C ou J/K)

Leia também:

Exercícios de Vestibular com Gabarito

1. (PUCCAMP) Uma barra de cobre de massa 200 g é retirada do interior de um forno, onde estava em equilíbrio térmico, e colocada dentro de um recipiente de capacidade térmica 46 cal/°C que contém 200 g de água a 20°C. A temperatura final de equilíbrio é de 25°C. A temperatura do forno, em °C, é aproximadamente igual a: Dado: CCu = 0,03 cal/g°C

a) 140
b) 180
c) 230
d) 280
e) 300

Alternativa c

2. (UFSE) A tabela abaixo apresenta a massa m de cinco objetos de metal, com seus respectivos calores específicos sensíveis c.

Metal c (cal/gºC) m(g)
Alumínio 0,217 100
Ferro 0,113 200
Cobre 0,093 300
Prata 0,056 400
Chumbo 0,031 500

O objeto que tem maior capacidade térmica é o de:

a) alumínio
b) ferro
c) chumbo
d) prata
e) cobre

Alternativa e

3. (Mackenzie) Uma fonte térmica fornece 55 cal/s com potência constante. Um corpo de massa 100 g absorve totalmente a energia proveniente da fonte e tem temperatura variando em função do tempo, conforme o gráfico abaixo.

Gráfico Exercício

A capacidade térmica desse corpo e o calor específico da substância de que é constituído são, respectivamente, iguais a:

a) 2,2 cal/°C e 0,022 cal/g °C.
b) 2,2 cal/°C e 0,22 cal /g °C.
c) 2,2 cal/°C e 2,2 cal/g °C.
d) 22 cal /°C e 0,22 cal/g °C.
e) 22 cal/°C e 0,022 cal/g °C.

Alternativa d