Calor específico

Se um corpo sofre apenas variação na sua temperatura, sem mudança de estado físico, dizemos que o calor é específico (ou sensível). Ele é definido como a quantidade de calor suficiente para alterar a temperatura de uma substância. Mais precisamente, é a quantidade de calor necessária para variar a temperatura de 1g de substância em 1ºC.

Percebemos os efeitos do calor específico pelo tempo que uma substância permanece mais quente que outra, quando ambas, com a mesma temperatura inicial, são aquecidas igualmente. Uma sopa e uma torrada, por exemplo: ambas receberam calor, mas a torrada se esfria mais rapidamente que a sopa. Dessa forma, o calor específico está relacionado com a capacidade do corpo de armazenar energia interna. O termo "específico" caracteriza esta condição de cada substância ter sua capacidade própria de armazenamento, independente de sua massa.

Assim, suponhamos um corpo de massa m, a temperatura inicial T₁, receba uma quantidade de calor sensível Q, fazendo sua temperatura aumentar para T₂ (Figura 1).

Figura 1: Corpo recebe calor específico Q.

Foi verificado experimentalmente que a quantidade de calor Q recebida é proporcional à massa m e à variação de temperatura ΔT. Logo, concluiu-se:

Esta equação é chamada de Equação Fundamental da Calorimetria, onde c é o coeficiente de proporcionalidade que é característico da substância, chamado calor específico. Ele é dado em cal/gºC.

O calor específico da água é chamado de caloria, que é a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de 1 g de água pura de 14,5ºC a 15,5ºC, sob pressão normal (a nível do mar). Pela Equação Fundamental da Calorimetria, obtemos:

Este é o calor específico da água. Ele varia no intervalo de 0ºC a 100ºC, mas foi aceito ele constante no seu valor médio de 1,0 cal/gºC.

Na tabela a seguir temos os valores do calor específico de algumas substâncias mais comuns:

Na tabela a seguir temos os valores do calor específico de algumas substâncias mais comuns: