Calor específico – aquecendo materiais diferentes

O que mostra

O calor específico c é a energia necessária para elevar em 1 K a temperatura de 1 kg de uma substância, de modo que o calor transferido é Q = m·c·Δt. Na simulação, duas amostras de mesma massa partem da mesma temperatura e recebem calor na mesma taxa P, sem perdas. A temperatura sobe linearmente com o tempo, com inclinação P/(m·c). A água, com c = 4200 J/(kg·K), aquece mais devagar; o cobre, com 380 J/(kg·K), aquece mais rápido. Isso explica por que a água é usada como líquido de arrefecimento e por que regiões litorâneas têm menor variação de temperatura entre o dia e a noite.

Como usar

Escolha duas substâncias em Material A e Material B, por exemplo água e alumínio, e deixe-as aquecer pelo mesmo tempo. Compare os aumentos de temperatura nos termômetros e as inclinações no gráfico, e confira a razão entre eles com a razão entre os valores de c. Clique em Aquecer de novo após mudar Massa de cada amostra ou Potência da fonte de calor e observe como as inclinações mudam enquanto a razão entre elas se mantém.

Parâmetros que você pode mudar

• Material A Água, Óleo de cozinha, Alumínio, Cobre, Ferro
• Material B Água, Óleo de cozinha, Alumínio, Cobre, Ferro
• Massa de cada amostra 0,1–3 kg
• Potência da fonte de calor 50–1500 W
• Temperatura inicial 0–40 °C

Perguntas para explorar

1. Após o mesmo tempo de aquecimento, qual material tem o maior aumento de temperatura, e por quê?
2. Se a massa de cada amostra dobrar, o que acontece com a inclinação do gráfico temperatura-tempo?
3. Por que as panelas costumam ser feitas de metais com calor específico baixo?