Sumário Do Sol ao Aquecimento Unidade temática 1 Entrega e correção do 5º Teste de Avaliação. Capacidade térmica mássica e capacidade térmica. Atividade Prático-Laboratorial APL 1.3 Capacidade térmica mássica. Resolução de exercícios: Aplicações. Capacidade térmica mássica A capacidade térmica mássica, c, é numericamente igual à quantidade de energia que é necessário fornecer à unidade de massa da substância para que a sua temperatura se eleve de 1K. c = Capacidade térmica mássica Indica o valor da energia necessária para que uma unidade de massa varie a sua temperatura em uma unidade. Unidade (S.I) J kg -1 K -1 (prática) cal g -1 ⁰C -1 1
Capacidade térmica A capacidade térmica mede numericamente a quantidade de calor produzida por uma variação unitária de temperatura em um determinado corpo. Q C C m.c T Unidade (S.I) J K -1 (prática) cal ⁰C -1 Como se determina, experimentalmente, a capacidade térmica mássica? A capacidade térmica mássica de uma substância como um metal (ou liga metálica) pode ser determinada, experimentalmente, usando blocos calorimétricos e montando um circuito elétrico adequado. 2
Como se determina, experimentalmente, a capacidade térmica mássica? Determinação experimental da capacidade térmica mássica de uma dada substância Depois de realizada a experiência que viste na animação obtiveram-se os seguintes resultados, para o bloco calorimétrico de aço: - Massa bloco calorimétrico de aço = 1,0 kg 3
Temperatura/ ⁰C Tratamento dos resultados experimentais Com base nos dados obtidos experimentalmente (e que estão registados na tabela da página anterior) construiu-se em Excel um gráfico dos valores de temperatura em função do tempo. (1) (2) De (1) e (2) e igualando vem: ou y = 0,0802x + 16 Temperatura em função do tempo R² = 0,9987 70,0 65,0 60,0 55,0 50,0 45,0 40,0 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 tempo/s Tratamento dos resultados experimentais Com base nos valores experimentais, a capacidade térmica mássica do aço é: % r c tab c c tab exp 100 r 460 473,9 % 100 460 % 3,0% r Valor tabelado para a capacidade térmica do aço, c = 460 J kg -1 k -1 4
Porque é que no Verão a areia fica mais quente e a água do mar não? Imagina que poderias escolher o material que encontrarias na praia, em vez de areia. É isso que vais poder fazer nesta interatividade. Conclusões 5
Conclusões Porque é que no Verão a areia fica escaldante e a água do mar não? Como a capacidade térmica da água é muito maior do que a da areia, a mesma quantidade de energia transferida provoca um menor aquecimento de água do que aquele que se verifica na areia. Porque é que os climas marítimos são mais amenos do que os continentais? Os climas marítimos são mais amenos do que os continentais porque devido à sua enorme capacidade térmica mássica, a água é capaz de armazenar grandes quantidades de energia ao longo do dia, que aquando do arrefecimento noturno, pode libertar, aquecendo o ar das vizinhanças, como o ar tem uma capacidade térmica mássica muito baixa, um pequeno abaixamento da temperatura da água liberta energia suficiente para o aquecimento duma grande massa de ar, pelo que, assim as regiões costeiras têm temperaturas mais amenas. TPC Exercícios que ficarem por fazer da APSA Aplicações pág. 86. 1ª Lei da Termodinâmica. 6