s cal 50 s 1 J2,4 cal1 J 210 s J 210 W 210 = = = = P A capacidade
Propaganda
www.fisicaexe.com.br Um corpo de massa 200 g é aquecido durante 30 segundos por uma fonte de calor que fornece uma potência de 210 W a uma taxa constante. Dado o gráfico da temperatura em função do tempo (ao lado), determine a capacidade térmica do corpo sabendo que 1 cal = 4,2 J. Dados do problema • • massa do corpo: potência da fonte de calor: m = 200 g; P = 210 W; Solução Em primeiro lugar devemos transformar a unidade de potência dada em watts (joules por segundo) para calorias por segundo, neste problema é mais conveniente não usar unidades do Sistema Internacional P = 210 W = 210 J 1 cal 1 cal = 210 J = 50 s 4,2 J s s A capacidade térmica é dada por C=mc (I) A quantidade de calor recebida (ou perdida) por um corpo é Q = m c ∆θ (II) onde θ foi usado para a temperatura no lugar do t usual que foi usado para o tempo no problema, substituindo (I) em (II), temos Q =C ∆θ C= Q ∆θ (III) Durante o tempo de aquecimento a temperatura variou de ∆ θ = θ f − θi ∆ θ = 25 − 15 ∆ θ = 10 °C (IV) O calor recebido pelo corpo é obtido a partir da potência da fonte de calor. A fonte fornece 50 calorias em 1 segundo, então nos 30 segundo de aquecimento vai fornecer uma quantidade Q de calor, usando Regra de Três temos 50 cal Q = 1s 30 s multiplicando em “cruz” obtemos 1 www.fisicaexe.com.br 1 s .Q = 30 s . 50 cal Q = 1500 cal substituindo (IV) e (V) em (III) a capacidade térmica será C= 1500 10 C = 150 cal/°C 2 (V)
