Entenda o Equivalente em Água de Um Corpo

No artigo de hoje, abordaremos novamente a termologia. Assim, é necessário que os conceitos de capacidade térmica e calor específico estejam totalmente entendidos (confira a diferença entre eles), caso contrário, é muito interessante relembrá-los! Utilizaremos estes conceitos para explorar o equivalente em água de uma substância.

Dado um corpo de massa e calor específico qualquer, forneceremos uma quantidade de calor (Q) a este corpo. Definimos o equivalente em água (E) deste corpo como a massa de água que, ao receber a mesma quantidade de calor, sofra a mesma variação de temperatura. Assim, utilizando a equação fundamental teremos que:

Q = m . c . ∆T

Q = mcorpo . ccorpo . ∆T e Q = mágua . cágua . ∆T

mcorpo . ccorpo . ∆T = E . água . cágua . ∆T

mcorpo . ccorpo = E . água . cágua

Deste modo, podemos verificar algumas situações interessantes: Podemos observar que, no cálculo do equivalente em água, tanto a água quanto o outro corpo apresentarão a mesma capacidade térmica. Além disso, já sabemos que o calor específico da água é igual a 1 cal/g.°C, verificamos então que o equivalente em água é numericamente igual a capacidade térmica do corpo.

Devemos tomar algum cuidado nesta parte, pois cabe ressaltar novamente que o equivalente é numericamente igual a capacidade térmica. Observando com atenção, perceberemos que o equivalente em água representa uma massa, ou seja, encontraremos suas unidades em gramas, quilogramas, toneladas, enquanto a capacidade térmica será encontrada em cal/°C ou ainda em J/K (Joule/Kelvin), portanto atenção com as unidades, pois é nesta parte que se encontram a maioria dos erros em exercícios simples.

Podemos determinar o equivalente em água para qualquer corpo, porém sua maior utilização ocorre em atividades práticas envolvendo calorímetros. O calorímetro é um instrumento utilizado para medir a quantidade de calor que, por não ser ideal, consome parte da energia fornecida. Após verificar a diferença entre a quantidade de energia fornecida ao calorímetro e a quantidade registrada pelo mesmo, utilizamos esta quantidade de calor para determinar o seu equivalente em água.

Assim, verificamos que a compreensão do conceito de equivalente em água não apresenta nenhuma definição nova, apenas remetendo a conceitos explicados anteriormente e os apresentando de maneira diferente, demonstrando que a total compreensão dos conceitos básicos irá refletir em uma maior facilidade para entender os mais complexos, pois de alguma maneira sempre utilizaremos os conceitos básicos em sua resolução.

Sobre o Autor

Fernando Buglia
Fernando Buglia

Físico formado pela Unicamp, professor de cursinho pré-vestibular e um dos proprietários do portal infoEnem.