Diferença entre calor específico e capacidade térmica

Em nossa postagem de hoje vamos estudar sobre dois conceitos muito importantes para o estudo da termologia, uma área da física muito cobrada nas provas do Enem. Vamos estudar a diferença entre o calor específico e a capacidade térmica, que muitas vezes são confundidos pelos estudantes. Ao final da postagem, também apresentaremos uma questão no mesmo formato do Enem, para que você observe como este conteúdo pode ser abordado durante o exame.

Diferença entre calor específico e capacidade térmica

Entender a diferença entre estes dois conceitos permitirá ao estudante entender melhor o assunto, evitando também a ocorrência de erros durante a prova do Enem. Além disso, diferenciar estes conceitos será tarefa fácil, uma vez que podemos até relacioná-los através de equações. Vamos começar pelo calor específico.

O calor específico, representado pela letra c minúscula, é definido como a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de uma substância por unidade de temperatura. O calor específico é uma grandeza que não varia de acordo com as dimensões da substância (o que chamamos também de grandeza física intensiva). Dessa forma, 1 kg de ferro e 1000 kg de ferro possuirão o mesmo calor específico. A unidade do calor específico no Sistema Internacional (SI) é o joule por quilograma por Kelvin (J/Kg.K), mas utiliza-se muito outra unidade, a caloria por grama por grau Celsius (cal/g.°C).

Já a capacidade térmica, que é representada pela letra C maiúscula, é definida como a quantidade de calor necessária para variar a temperatura de um corpo em uma unidade. A capacidade térmica é uma grandeza física extensiva, ou seja, irá variar de acordo com a massa da substância. No Sistema Internacional, a unidade da capacidade térmica é o joule por Kelvin (J/K), mas utilizamos também a caloria por grau Celsius (cal/°C) durante os problemas.

Como falamos no início, podemos relacionar a capacidade térmica de um corpo com o calor específico do material, utilizando a seguinte equação:

C = m x c

Onde C é a capacidade térmica do corpo, m é a massa e c é o calor específico da substância. Isso nos ajuda a entender a diferença entre as grandezas: enquanto o calor específico não depende de nenhuma variável, a capacidade térmica é dependente da massa (ou volume) de uma substância.

Questão sobre o tema

Para demonstrar como este conteúdo pode ser abordado nas provas do Enem, vamos apresentar a seguir uma questão retirada da prova da Universidade Estadual de Londrina (UEL), que apresenta uma contextualização do problema e aborda diretamente o conteúdo da nossa postagem. Desta maneira, esta questão é fortemente recomendada para se preparar para o Enem. Confira!

“O homem utiliza o fogo para moldar os mais diversos utensílios. Por exemplo, um forno é essencial para o trabalho do ferreiro na confecção de ferraduras. Para isso, o ferro é aquecido até que se torne moldável. Considerando que a massa de ferro empregada na confecção de uma ferradura é de 0,5 kg, que a temperatura em que o ferro se torna moldável é de 520 ºC e que o calor específico do ferro vale 0,1 cal/gºC, assinale a alternativa que fornece a quantidade de calor, em calorias, a ser cedida a essa massa de ferro para que possa ser trabalhada pelo ferreiro. Dado: temperatura inicial da ferradura: 20 ºC.” 

a) 25 

b) 250 

c) 2500 

d) 25000 

e) 250000 

Alternativa correta: d.

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