Duvida teórica Calorimetria

por bernardolima12 Sex 23 Mar 2018, 13:38

Estou com uma dúvida conceitual sobre condutividade, capacidade térmica e calor especifico. Por exemplo, numa situação em que eu toco em uma garrafa de vidro e numa lata de alumínio. Eu sinto que a lata de alumínio é mais fria, pois o metal é melhor condutor de calor que o vidro. Porém, eu não poderia justificar esse fato pela capacidade térmica de um ou do outro ? Por exemplo, eu sinto o alumínio mais frio porque ele possui capacidade térmica menor que o vidro (e ,por isso, transfere mais rápido calor para a minha mão).
Quanto ao calor especifico, eu li que você só pode usá-lo quando uma questão fala das massas dos objetos. Nesse caso, como eu não citei nada sobre as massas da garrafa e da latinha eu não poderia usar o conceito de calor especifico. Esse raciocínio está correto ? Obrigado !

por magcamile Sáb 24 Mar 2018, 16:16

Na verdade é a Capacidade Térmica que se relaciona com a massa, C=Q/DeltaTemperatura então C= m. c

onde: C= capacidade térmica, m= massa, c= calor específico

O calor específico é tabelado e diz respeito a substância

Por exemplo: 1 Kg de água e 2Kg de água têm o mesmo calor específico mas têm capacidades térmicas diferentes pois têm massas diferentes

Repare que: estou comparando diferentes capacidades térmicas em um mesmo material água! Não faz sentido você comparar capacidades térmicas entre dois materiais diferentes já que C é uma característica do corpo e não da substância X ou Y

C não é tabelado!

Daí você não pode comparar C entre Alumínio e Vidro de forma geral pois são materiais diferentes, e C não é caraterística de substância... Você vai ter diferentes capacidades térmicas pra diferentes massas do alumínio e diferentes capacidades térmicas pra diferentes massas de vidro

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O calor específico do alumínio é menor- isso significa que o metal precisa ganhar menos quantidade de calor pra variar em 1ºC a Temperatura de 1g do corpo

Porém quando você comparar o corpo A(alumínio) e o corpo B (vidro) em relação ao calor específico nada pode afirmar sobre a rapidez da transferência de calor, até porque essa grandeza não se relaciona ao tempo... no exemplo que você deu de contato: você sabe que quando tocar o alumínio, este vai precisar "roubar" menos calor da sua mão para variar a própria temperatura; enquanto que pra madeira variar de temperatura teria que "roubar" mais calor.

Mas quem vai roubar calor mais rápido? Quem tiver maior condutividade térmica!

então: 1) se a condutividade térmica do corpo A é maior, ele rouba calor mais rápido (daí a sensação de "frio" "geladinho") // o metal ganha o calor, que a nossa mão perdeu (por conta de a gente perder sente como "frio")

2) se a condutividade térmica do corpo B é menor, ele rouba calor mais lentamente

resumindo: o fenômeno da sensação quente/frio está ligado a rapidez com que o calor "passa" "é transferido" e essa rapidez tem relação direta com a condutividade térmica, é ela que vai determinar a velocidade do processo!

Acredito que seja isso.

Dá uma olhada nesses exercícios pra ver se fica mais claro:

(vunesp) A maçaneta metálica de uma porta de madeira sempre parece mais fria do que a porta, embora ambas estejam, em geral, à mesma temperatura. Esse fenômeno, que evidencia a diferença entre os conceitos de calor e temperatura, ocorre porque:

a) o calor específico do metal é maior que o da madeira.
b) o calor específico da madeira é maior que o do metal.
c) a condutibilidade térmica do metal é maior que a da madeira.
d) a condutibilidade térmica da madeira é maior que a do metal.
e) a massa da madeira da porta é maior que a massa do metal da maçaneta.

*repare que embora a alternativa “b” traga um conceito correto (o calor específico da madeira é maior e o do metal é menor), não é isso que explica o fenômeno em questão

(enem) Num experimento, um professor deixa duas bandejas de mesma massa, uma de plástico e outra de alumínio, sobre a mesa do laboratório. Após algumas horas, ele pede aos alunos que avaliem a temperatura das duas bandejas, usando para isso o tato. Seus alunos afirmam, categoricamente, que a bandeja de alumínio encontra-se numa temperatura mais baixa. Intrigado, ele propõe uma segunda atividade, em que coloca um cubo de gelo sobre cada uma das bandejas, que estão em equilíbrio térmico com o ambiente, e os questiona em qual delas a taxa de derretimento do gelo será maior.

O aluno que responder corretamente ao questionamento do professor dirá que o derretimento ocorrerá

a)mais rapidamente na bandeja de alumínio, pois ela tem uma maior condutividade térmica que a de plástico.

b)mais rapidamente na bandeja de plástico, pois ela tem inicialmente uma temperatura mais alta que a de alumínio.

c)mais rapidamente na bandeja de plástico, pois ela tem uma maior capacidade térmica que a de alumínio.

d)mais rapidamente na bandeja de alumínio, pois ela tem um calor específico menor que a de plástico.

e)com a mesma rapidez nas duas bandejas, pois apresentarão a mesma variação de temperatura.

(comentário pelo Descomplica: A questão trata de taxa de aquecimento do material e isso está relacionado à taxa de transferência de calor ou condutividade térmica determinada pela equação de Fourier. Se a questão quisesse saber qual material derrete mais gelo, a questão se preocuparia com a quantidade de calor, portanto a resposta seria baixo calor específico)

(fapipar) Uma carteira escolar é construída com partes de ferro e partes de madeira. Quando você toca a parte de madeira com a mão direita e a parte de ferro com a mão esquerda, embora todo o conjunto esteja em equilíbrio térmico:

a) a mão direita sente mais frio que a esquerda, porque o ferro conduz melhor o calor;

b) a mão direita sente mais frio que a esquerda, porque a convecção na madeira é mais notada que no ferro;

c) a mão direita sente mais frio que a esquerda, porque a convecção no ferro é mais notada que na madeira;

d) a mão direita sente menos frio que a esquerda, porque o ferro conduz melhor o calor;

e) a mão direita sente mais frio que a esquerda, porque a madeira conduz melhor o calor.

(OBF) Um estudante caminha descalço em um dia em que a temperatura ambiente é de 28 ºC. Em um certo ponto, o piso de cerâmica muda para um assoalho de madeira, estando ambos em equilíbrio térmico. O estudante tem então a sensação de que a cerâmica estava mais fria que a madeira. Refletindo um pouco, ele conclui corretamente, que:

a) a sensação de que as temperaturas são diferentes de fato representa a realidade física, uma vez que a cerâmica tem uma capacidade calorífica menor que a madeira.

b) a sensação de que as temperaturas são diferentes não representa a realidade física, uma vez que a cerâmica tem uma capacidade calorífica menor que a madeira.

c) a sensação de que as temperaturas são diferentes de fato representa a realidade física, uma vez que a condutividade térmica da cerâmica é maior que a da madeira.

d) a sensação de que as temperaturas são diferentes não representa a realidade física, uma vez que a condutividade térmica da cerâmica é maior que a da madeira

(enem) Uma garrafa de vidro e uma lata de alumínio, cada uma contendo 330mL de refrigerante, são mantidas em um refrigerador pelo mesmo longo período de tempo. Ao retirá-las do refrigerador com as mãos desprotegidas, tem-se a sensação de que a lata está mais fria que a garrafa. É correto afirmar que:

a) a lata está realmente mais fria, pois a capacidade calorífica da garrafa é maior que a da lata.

b) a lata está de fato menos fria que a garrafa, pois o vidro possui condutividade menor que o alumínio.

c) a garrafa e a lata estão à mesma temperatura, possuem a mesma condutividade térmica, e a sensação deve-se à diferença nos calores específicos.

d) a garrafa e a lata estão à mesma temperatura, e a sensação é devida ao fato de a condutividade térmica do alumínio ser maior que a do vidro.

e) a garrafa e a lata estão à mesma temperatura, e a sensação é devida ao fato de a condutividade térmica do vidro ser maior que a do alumínio

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