Calor Específico

Passado algum tempo, o professor mostrou para
seus alunos que o termômetro do recipiente com óleo exibia um valor de
temperatura maior que o do recipiente com água. Considerando-se que a
água e o óleo receberam a mesma quantidade de calor da chapa quente,
é correto afirmar que a temperatura do óleo era mais alta porque:
I) colocou massas iguais de água e óleo, à mesma temperatura, respectivamente, em
dois recipientes de vidro pirex, isolados termicamente em suas laterais e respectivas
partes superiores
II) pegou dois termômetros idênticos e colocou um em cada recipiente;
III) em seguida, colocou esses recipientes sobre uma chapa quente. Passado algum, o professor mostrou para seus alunos que o termômetro do recipiente com óleo exibia um valor de temperatura maior que o do recipiente com água.
a) a condutividade térmica da água é igual à do óleo.
b) a condutividade térmica da água é maior que a do óleo.
O c) o calor latente da água é igual ao do óleo
O d) o calor específico da água é maior que o do óleo​ ( Gabarito )
A letra 'b', também não é correta? Quanto maior a condutividade térmica, menor será a variação de temperatura, logo, a água apresenta um maior condutividade.

Olá Hip0tenusa;

Acredito que não venha ser levado em consideração a condutividade térmica pois veja bem, neste caso temos um mesmo recipiente (vidro pirex), este sim que de fato é intermediador entre a chapa quente e o respectivo material. Não faz muito sentido pensar nas condutividades térmicas dos dois materiais (água e óleo) pois queremos saber em relação à quantidade de calor absorvida pela matéria, não a quantidade de fluxo da região de maior temperatura para menor.

E sim sua afirmação está totalmente coerente, de fato, quanto maior a condutividade térmica, menor será a variação de temperatura. Creio ser mais interpretação da situação em si, não dos conceitos abordados.

Espero ter contribuído de alguma forma!

qedpetrich escreveu:Olá Hip0tenusa;

Acredito que não venha ser levado em consideração a condutividade térmica pois veja bem, neste caso temos um mesmo recipiente (vidro pirex), este sim que de fato é intermediador entre a chapa quente e o respectivo material. Não faz muito sentido pensar nas condutividades térmicas dos dois materiais (água e óleo) pois queremos saber em relação à quantidade de calor absorvida pela matéria, não a quantidade de fluxo da região de maior temperatura para menor.

E sim sua afirmação está totalmente coerente, de fato, quanto maior a condutividade térmica, menor será a variação de temperatura. Creio ser mais interpretação da situação em si, não dos conceitos abordados.

Espero ter contribuído de alguma forma!

Entendi!!! 'Quanto maior a condutividade térmica, menor será a variação de temperatura'. Há outra premissa que justifique essa relação, sem utilizar a proporção da fórmula do fluxo de calor?

Da vez que eu tinha estudado sobre a Lei de Fourier, tinha lido que foi bem experimental este processo, na fórmula fica fácil perceber que se tratam de grandezas inversamente proporcionais. Desculpe a ignorância não saberia justificar do por quê e sem a utilização da fórmula, se algum colega souber responder, fica aberto!

qedpetrich escreveu:Da vez que eu tinha estudado sobre a Lei de Fourier, tinha lido que foi bem experimental este processo, na fórmula fica fácil perceber que se tratam de grandezas inversamente proporcionais. Desculpe a ignorância não saberia justificar do por quê e sem a utilização da fórmula, se algum colega souber responder, fica aberto!

Tranquilo!! Mas, o k e o (T2 - T1) ficam na mesma linha na fórmula

K . A (T2 - T1)/L ----- Porque eles seriam inversamente proporcionais?

Eu que te pergunto por quê não seriam inversamente proporcionais?

Olha só, vamos supor que o fluxo de calor seja constante, assim como a área e o comprimento do material em questão, logo:



Vou admitir que a constante seja denominada por X:



Se X é constante e K aumenta, é fácil perceber que ∆θ necessariamente precisa diminuir em uma mesma proporção de aumento K. Agora se ∆θ aumenta, logo, K deverá diminuir em uma mesma proporção de aumento de ∆θ.

Vou te dar exemplos concretos, creio ficar mais didático:

Por exemplo se K aumenta em um fator de duas vezes, ou seja, a condutividade térmica dobra, para que essa equação seja constante, é fato que ∆θ deverá adotar um valor em um fator de duas vezes menor:



Desta forma mantemos a proporção, ou seja, tratam-se de duas grandezas inversamente proporcionais.

Tente pensar em outros casos que isso também acontece. Vou deixar um exercício bem bacana, tente fazer de maneira análoga, mas para a situação de gases, ou seja, leva-se em consideração pressão, temperatura e volume. 

Equação de clapeyron:



Faça que PV seja constante, para V/T constante, e P/T constante. 

Você mesmo já tinha concluído que tratam-se de grandezas inversamente proporcionais: "A letra 'b', também não é correta? Quanto maior a condutividade térmica, menor será a variação de temperatura, logo, a água apresenta um maior condutividade."


Abraços!