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Calor sensível: Q = m·c·ΔT sem tropeço

Mesmo calor, quem tem m·c maior esquenta menos: é isso que o ENEM testa.

caiu 5× no ENEM · 2022 · 2020 · 2016aula de 2 minutos
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Em 60 segundos

Calor sensível é o calor que muda a temperatura de um corpo sem mudar seu estado físico: Q=m c ΔTQ = m\,c\,\Delta T. Isolando, ΔT=Q/(m c)\Delta T = Q/(m\,c): para o mesmo calor, quem tem maior m cm\,c esquenta menos. Por isso a água, de calor específico alto, é ótima para resfriar motores e amortece a temperatura das cidades. Se o calor chega a uma taxa, use Q=P tQ = P\,t (W = J/s, tempo em segundos); se um fluido passa sem parar, P=m˙ c ΔTP = \dot m\,c\,\Delta T. Com volumes iguais, lembre que m=d Vm = d\,V. E ΔT\Delta T é final menos inicial: 1 °C de variação vale 1 K.

Q=m c ΔTQ=P tQ = m\,c\,\Delta T \qquad Q = P\,t

  • ✓

    ΔT = Q/(m·c): mais massa ou mais c, menos aquecimento

  • ✓

    Alto calor específico = absorve muito calor esquentando pouco

  • ✓

    Potência em W é J/s: converta horas em segundos

  • ✓

    Volume igual não é massa igual: m = densidade × volume

  • ✓

    Durante mudança de estado ΔT = 0: aí é calor latente

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Veja funcionando

020406080100120140160180200050100150200250calor recebido por kg (kJ)aumento de temperatura (°C)água: +24 °Cóleo: +50 °Cconcreto: +125 °C
  • água (c = 4,2 kJ/kg·°C)
  • óleo (c ≈ 2 kJ/kg·°C)
  • concreto (c ≈ 0,8 kJ/kg·°C)
Com 1 kg de cada material e o mesmo calor, a inclinação é 1/c: quanto maior o calor específico, mais deitada a reta e menor o aquecimento.

🎛️ Troque o calor específico de 4 para 2 e veja o ΔT dobrar; depois dobre a massa e veja cair à metade. A reta tracejada da água serve de régua.

🧪 Simulação

Quanto esquenta com esse calor?

Mude a potência, o tempo, a massa e o calor específico e veja a variação de temperatura sair de Q = m·c·ΔT.

Calor trocado (P × t em segundos)
180 kJ
m · c
200 kJ/°C
Variação de temperatura
0,9 °C
02040608010012000,20,40,60,811,21,41,61,8tempo (min)ΔT (°C)agora
  • ΔT com esse material
  • mesma massa de água
ΔT cresce em linha reta com o tempo; a inclinação é P/(m·c).

50 W durante 60 min trocam 180 kJ. Dividindo por m·c = 200 kJ/°C, a temperatura varia 0,9 °C.