Calor é a energia interna das moléculas que constituem o corpo. Ele flui de um corpo quente para um corpo frio quando eles são mantidos em contato. A medida da quantidade de calor é chamada de calorimetria . De nossa experiência cotidiana, descobrimos que corpos diferentes requerem quantidades diferentes de energia térmica para o aumento igual de sua temperatura. Esta propriedade do corpo é expressa em termos de sua capacidade térmica ou calorífica. A capacidade calorífica do corpo é a quantidade de energia térmica necessária para elevar a temperatura em 1°C ou 1 K, e é denotada pelo símbolo C'. Por exemplo, se a capacidade calorífica de um corpo é 60 JK -1 , isso significa que 60 J de energia térmica são necessários para elevar a temperatura desse corpo em 1 K ou 1°C.
Capacidade de Calor C' = Quantidade de energia calorífica fornecida/aumento de temperatura Se ao transmitir Q quantidade de calor a um corpo, sua temperatura aumenta através de ∆t então C' = Q ∕ ∆t |
Unidades de capacidade de calor
A unidade SI de capacidade calorífica é joule por kelvin ou joule por grau C. As outras unidades comuns de capacidade calorífica são cal °C -1 e kcal °C -1 .
1 kcal °C -1 = 1000 cal °C -1
1 cal K -1 = 4,2 J K -1
A capacidade calorífica do corpo, quando expressa em unidade de massa, é chamada de capacidade calorífica específica da substância desse corpo. É indicado pelo símbolo c. A capacidade calorífica específica é a propriedade característica da substância e é diferente para diferentes corpos. A capacidade calorífica específica de uma substância é definida como a capacidade calorífica por unidade de massa de um corpo dessa substância.
Capacidade calorífica específica c = Capacidade calorífica do corpo C' / Massa do corpo m como C' = Q ∕ ∆t Portanto, \(c = \frac{Q}{m \times \Delta t}\) ou \(Q = c \times m \times \Delta t\) A capacidade calorífica específica de uma substância é a quantidade de energia térmica necessária para elevar a temperatura da unidade de massa dessa substância em 1 °C ou 1 K. |
A quantidade de energia térmica absorvida para aumentar a temperatura de um corpo depende de três fatores:
Unidade de capacidade calorífica específica
A unidade SI de capacidade de calor específico é joule por quilograma por kelvin (J kg -1 K -1 ) ou joule por quilograma por grau celsius (J kg -1 °C -1 ).
As outras unidades de calor específico são cal g -1 °C -1 e kcal kg -1 °C -1 .
1 cal g -1 °C -1 = 4,2 × 10 3 J kg -1 K -1
Por exemplo, se a capacidade calorífica específica do ferro for 0,48 J∕g °C, isso significa que a energia térmica necessária para aumentar a temperatura de 1 g de ferro em 1 °C é 0,48 J.
| Capacidade de calor | Capacidade Específica de Calor |
| É a quantidade de energia térmica necessária para elevar a temperatura de todo o corpo em 1°C. | É a quantidade de energia térmica necessária para elevar a temperatura de uma unidade de massa do corpo em 1°C. |
| Depende da substância e da massa do corpo; quanto mais a massa mais é a sua capacidade calorífica. | Não depende da massa do corpo; é a propriedade característica da substância do corpo. |
| Sua unidade JK -1 | Sua unidade J Kg-1K -1 |
A capacidade de calor específico é diferente para diferentes substâncias. Normalmente, um bom condutor tem uma baixa capacidade de calor específico, enquanto um mau condutor tem uma alta capacidade de calor específico. Se aquecermos a mesma massa de duas substâncias diferentes no mesmo queimador para fornecer uma quantidade igual de calor, notamos que, após o mesmo intervalo de tempo, o aumento da temperatura para duas substâncias diferentes é diferente. Isto é devido às suas diferentes capacidades de calor específico. A substância com baixa capacidade de calor específico mostra um aumento rápido e alto de temperatura, portanto, é um melhor condutor de calor do que a substância com alta capacidade de calor específico, que mostra um aumento lento e pequeno de temperatura.
A água tem um alto poder calorífico específico (=4200 J Kg -1 K -1 ). A capacidade de calor específico é diferente para uma substância em suas diferentes fases como para água, capacidade de calor específico é 4200 J Kg -1 K -1 , de gelo é 2100 J Kg -1 K -1 e vapor é 460 J Kg -1 K -1 .
| Substância | Capacidade Específica de Calor | |
| em J Kg -1 K -1 | em cal g -1 °C -1 | |
| Conduzir | 130 | 0,031 |
| Prata | 235 | 0,055 |
| Cobre | 399 | 0,095 |
| Ferro | 483 | 0,115 |
| Alumínio | 882 | 0,21 |
| Óleo de querosene | 2100 | 0,50 |
| Gelo | 2100 | 0,50 |
| Água do mar | 3900 | 0,95 |
| Água | 4180 | 1,0 |
Temperatura e calor específico: O gráfico abaixo mostra quantos graus Celsius um grama de um material específico é aumentado por uma caloria de calor. 
Questão 1: Um pedaço de metal de massa 50 g a 30°C precisou de 2400 J de energia térmica para elevar sua temperatura até 330°C. Calcule a capacidade calorífica específica do metal.
Solução: Dado, m = 50 g, energia térmica = 2400 J, aumento da temperatura = 330 − 30 = 300 °C = 300 K.
Capacidade calorífica específica \(c = \frac{2400}{50 \times 300} = .16 \) J g -1 K -1
Questão 2: Que massa de um líquido A de capacidade calorífica específica 0,84 J g -1 K -1 a uma temperatura de 40 °C deve ser misturada com 100 g de um líquido B de capacidade calorífica específica 2,1 J g -1 K -1 a 20°C para que a temperatura final da mistura se torne 32°C?
Solução: Queda na temperatura do líquido A = 40-32 = 8 °C, Aumento na temperatura do líquido B = 32 − 20 = 12 °C
A energia térmica é dada por m grama de líquido A = m × 0,84 × 8 J
Energia térmica tomada por 100 gramas de líquido B = 100 × 2,1 × 12 J
Assumindo que não há perda de calor, energia térmica dada por A = energia térmica tomada por B
m×0,84×8 = 100×2,1×12 ⇒ m = 375 gramas
