Calculadora de calor e calor específico (Q = m c ΔT)

Calor e temperatura

Calor é energia transferida por causa de uma diferença de temperatura, medida em joules. Quando se fornece calor a um objeto que não muda de fase, sua temperatura aumenta. O calor necessário depende da massa, do material e da variação de temperatura:

Q = m × c × ΔT

Aqui m é a massa, c é o calor específico e ΔT é a temperatura final menos a inicial.

O que é calor específico?

O calor específico é o calor necessário para elevar a temperatura de 1 quilograma de um material em 1 kelvin (1 °C). Sua unidade é J/(kg·K). A água tem calor específico muito alto (cerca de 4186) e os metais têm valores baixos (alumínio 900, ferro 450, cobre 385). Por isso a água demora para aquecer e esfriar, enquanto uma panela metálica aquece rapidamente.

Massa multiplicada pelo calor específico é a capacidade térmica: o calor necessário para elevar a temperatura do objeto em 1 K.

Exemplo

Aquecer 2 kg de água de 20 °C a 80 °C exige Q = 2 × 4186 × 60 = 502.320 J, ou 502 kJ. Isso equivale a cerca de 0,14 kWh. O mesmo calor fornecido a 2 kg de cobre elevaria a temperatura em 502.320 / (2 × 385) = 652 °C.

Sinal

Se o objeto aquece, ΔT e Q são positivos: ele recebeu calor. Se esfria, ambos são negativos: ele cedeu calor.

Limites

A fórmula só vale quando não há mudança de fase. Enquanto o gelo derrete a 0 °C e a água ferve a 100 °C, a temperatura permanece constante e o calor vai para a mudança de fase. Para água e gelo, a calculadora não fornece resultado quando esses limites são ultrapassados e explica o motivo. Os calores específicos da lista são aproximados, portanto insira seu próprio valor para trabalhos exatos.

Perguntas frequentes

Como calcular o calor específico?

Neste exemplo, a equação do calor sensível fornece calor específico de 900 J/(kg·K) quando 45 kJ elevam a temperatura de 0,5 kg de 20 °C a 120 °C. Todo o calor é considerado no aquecimento do material, excluindo perdas para o ambiente, aquecimento do recipiente e mudanças de fase.

Calcular com estes valores