O calor específico, o calor sensível e o calor latente são grandezas físicas:
O calor específico de uma substância é a quantidade de calor que deve ser fornecida a uma unidade de massa dessa substância para elevar sua temperatura em uma unidade. Esta quantidade varia dependendo da temperatura em que a substância se encontra antes de o calor ser aplicado a ela.
Por exemplo, é necessária uma caloria (cal) para elevar em um grau Celsius a temperatura de 1 grama de água que estava inicialmente em temperatura ambiente, mas são necessárias apenas 0,5 calorias para elevar em um grau Celsius a temperatura do gelo que estava inicialmente a -5 °C.
O calor específico também depende da pressão atmosférica. A mesma substância em uma pressão mais baixa tem um calor específico mais alto, considerando que o volume do recipiente no qual está contida a substância é constante. Os exemplos abaixo são válidos para uma temperatura de 25 °C e uma pressão de 1 atmosfera.
O calor sensível é a quantidade de calor que um corpo pode receber sem afetar sua estrutura molecular. Se a estrutura molecular não mudar, o estado de agregação (sólido, líquido, gás) não mudará. Já que a estrutura molecular não muda, é observada uma mudança na temperatura.
O calor latente é a energia (na forma de calor) necessária para que uma substância mude de fase (estado de agregação). Se a mudança for de sólido para líquido, é chamada de calor de fusão. Se a mudança for de líquido para gasoso, é chamada de calor de vaporização. Quando o calor é aplicado a uma substância que atingiu a temperatura na qual ela muda de estado, é impossível que a temperatura aumente durante a mudança de fase. Quando atinge esta temperatura (que varia de acordo com a substância), ela simplesmente muda de estado. Neste caso, o calor é usado para mudar a fase e não para aumentar a temperatura da substância. Por exemplo, se continuar a ser aplicado calor à água em ebulição, ela nunca ultrapassará 100 °C. Dependendo da substância, o calor latente geralmente pode ser medido em calorias por grama (cal/g) ou em quilojoules por quilograma (kJ/kg).
- Veja também: Propriedades intensivas e extensivas
Exemplos de calor específico
- Água (no estado líquido): 1 caloria por grama para aumentar 1 °C.
- Alumínio: 0.215 caloria por grama e por grau Celsius (cal/g °C )
- Berílio: 0.436 cal/g°C
- Cádmio: 0.055 cal/g°C
- Cobre. 0.0924 cal/g°C
- Glicerina: 0.58 cal/g°C
- Ouo: 0.0308 cal/g°C
- Ferro: 0.107 cal/g°C
- Chumbo: 0.0305 cal/g°C
- Silício: 0.168 cal/g°C
- Prata: 0.056 cal/g°C
- Potássio: 0.18 cal/g°C
- Tolueno: 0.2 cal/g°C
- Vidro: 0.17 cal/g°C
- Mármore: 0.21 cal/g°C
- Madeira: 0.41 cal/g°C
- Álcool etílico: 0.58 cal/g°C
- Mercúrio: 0.033 cal/g°C
- Azeite de oliva: 0.47 cal/g°C
- Arena: 0.2 cal/g°C
Tabela de calor
Material | Específico | Fusão | Vaporização | |
---|---|---|---|---|
Kcal/kg °C | kJ/kg.K | kJ/kg | kJ/kg | |
Azeite de Oliva | 0,400 | 1,675 | ||
Aço | 0,110 | 0,460 | 205 | |
Água | 1,000 | 4,183 | 335 | 2250 |
Álcool | 0,600 | 2,513 | ||
Alpaca | 0,095 | 0,398 | ||
Alumínio | 0,217 | 0,909 | 377 | |
Antimônio | 0,050 | 0,210 | 164 | |
Enxofre | 0,179 | 0,750 | 38 | |
Bronze | 0,086 | 0,360 | ||
Cádmio | 0,056 | 0,234 | 46 | |
Carvão Mineral | 0,310 | 1,300 | ||
Carvão Vegetal | 0,201 | 0,840 | ||
Zinco | 0,093 | 0,389 | 117 | |
Cobalto | 0,104 | 0,435 | 243 | |
Cromo | 0,108 | 0,452 | 59 | |
Estanho | 0,060 | 0,250 | 113 | |
Éter Etílico | 0,540 | 2,261 | 113 | |
Fenol | 109 | |||
Glicerina | 0,580 | 2,430 | 176 | |
Ferro | 0,113 | 0,473 | ||
Tijolo | 0,210 | 0,880 | ||
Refratário | 0,094 | 0,394 | 168 | |
Latão | 0,110 | 0,460 | 155 | |
Manganês | 0,033 | 0,138 | 11,7 | 281 |
Mercúrio | 0,210 | 0,880 | ||
Níquel | 0,031 | 0,130 | 67 | |
Ouro | 0,778 | 3,260 | 147 | |
Parafina | 0,056 | 0,235 | 109 | |
Prata | 0,031 | 0,130 | 113 | |
Platina | 0,031 | 0,130 | 23 | |
Chumbo | 0,019 | 0,080 | 59 | |
Potássio | 0,380 | 1,590 | 365 | |
Tolueno | 0,200 | 0,838 | ||
Vidro | 0,180 | 0,753 |
Exemplos de calor sensível
- Aplicar calor à água até que sua temperatura esteja entre 1 e 100 °C.
- Aplicar calor ao estanho até que sua temperatura fique abaixo de 240 °C.
- Aplicar calor ao chumbo até que sua temperatura esteja abaixo de 327 °C.
- Aplicar calor ao zinco até que sua temperatura fique abaixo de 420 °C.
- Aplicar calor ao alumínio até que sua temperatura seja inferior a 660 °C.
- Aplicar calor ao bronze até que sua temperatura seja inferior a 880 °C.
- Aplicar calor ao níquel até que sua temperatura seja inferior a 1450 °C.
Exemplos de calor latente
- Água. Calor latente de fusão: 80 calorias por grama (cal/g) (são necessárias 80 calorias para que um grama de gelo a 0 °C se transforme em água), calor latente de vaporização: 540 calorias por grama (são necessárias 540 calorias para que um grama de água a 100 °C se transforme em vapor).
- Aço. Calor latente de fusão: 25 kJ/kg.
- Alumínio. Calor latente de fusão: 322-394 x103 J/kg; calor latente de vaporização: 9220 x103 J/kg.
- Enxofre. Calor latente de fusão: 38 kJ/kg; calor latente de vaporização: 326 kJ/kg.
- Cobalto. Calor latente de fusão: 263 J/g.
- Cobre. Calor latente de fusão: 214 x103 J/kg; calor latente de vaporização: 5410 x103 J/kg.
- Estanho. Calor latente de fusão: 59 x103 J/kg.
- Fenol. Calor latente de fusão: 122.6 kJ/mol.
- Ferro. Calor latente de fusão: 293 x103 J/kg; calor latente de vaporização: 6300 x103 J/kg.
- Magnésio. Calor latente de fusão: 362 J/g.
- Mercúrio. Calor latente de fusão: 11.73 x103 J/kg; calor latente de vaporização: 285 x103 J/kg.
- Níquel. Calor latente de fusão: 292 J/g.
- Prata. Calor latente de fusão: 88.3 kJ/kg.
- Chumbo. Calor latente de fusão: 22.5 x103 J/kg; calor latente de vaporização: 880 x103 J/kg.
- Oxigênio. Calor latente de fusão: 13.8 kJ/kg.
- Ouro. Calor latente de fusão: 64.5 kJ/kg.
- Zinco. Calor latente de fusão: 111 J/g.
- Continue com: Propriedades físicas e químicas da matéria
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