O documento discute a capacidade térmica, quantidade de calor e equilíbrio térmico. Explica que a capacidade térmica depende da substância e massa, e é a razão entre quantidade de calor e variação de temperatura. Também aborda que quando corpos de diferentes temperaturas são colocados em contato, eles trocam calor até alcançarem a mesma temperatura de equilíbrio, onde a quantidade total de calor é conservada.

1. Material do Blog do Prof. Rafael
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Capacidade Térmica, Quantidade de Calor e Equilíbrio Térmico
Todos os objetos quando recebem a mesma quantidade de energia sofrem a mesma variação de
temperatura?
Em geral, a temperatura de um objeto aumenta quando ele recebe energia térmica. Se, durante o mesmo
intervalo de tempo, aquecermos dois recipientes iguais, um com água e outro com leite, a temperatura dos dois
irá variar de forma diferente. Para uma mesma quantidade de energia térmica, o recipiente com água irá sofrer
uma maior variação de temperatura que o leite. Isso ocorre devido a uma grandeza denominada capacidade
térmica, que corresponde à quantidade de energia transferida, na forma de calor, necessária para provocar
variação de uma unidade na temperatura. Ou matematicamente: C = Q
, onde C é a capacidade térmica, Q
∆T
é a quantidade de calor e ∆T é a variação da temperatura.
Podemos também calcular a quantidade de calor que um corpo recebe. Se aquecermos dois recipientes
iguais, um cheio com água e outro pela metade, podemos observar que o que contém metade de água irá
esquentar mais rapidamente. Portanto, além de substâncias diferentes aquecerem de formas diferentes,
quantidades diferentes da mesma substância também são aquecidas de formas diferentes. Isso implica que a
capacidade térmica tem uma relação com a massa e com uma propriedade específica de cada substância. Essa
propriedade específica de cada substância é chamada de calor específico. Portanto, a capacidade térmica
também pode ser calculada da seguinte forma: C = m.c , onde C é a capacidade térmica, c é o calor específico
e m é a massa.
Como a capacidade térmica é a razão entre a quantidade de calor recebida e a variação da temperatura,
T
temos também: m.c = Q
, ou para calcularmos a quantidade de calor Q =m.c.∆
, onde Q é a
∆T
quantidade de calor, m é a massa, c é o calor específico e ∆T é a variação da temperatura.
Portanto, para calcularmos a capacidade térmica podemos usar duas equações: C = Q
e C = m.c
∆T
T
. E para calcularmos a quantidade de calor: Q =m.c.∆ .
Quando colocamos em contato dois corpos com temperaturas diferentes, sabemos que o corpo mais
quente irá ceder certa quantidade de calor para o corpo menos quente até que ambos fiquem com a mesma
temperatura. Mas é possível saber que temperatura será essa? A resposta é sim! A partir do conceito de
conservação de energia, podemos dizer que a quantidade de energia cedida pelo corpo mais quente deve ser a
mesma recebida pelo corpo menos quente. Ou matematicamente: ∆Qcedida + ∆Qrecebida = 0 .
É possível que uma soma tenha um resultado igual a zero? Bem, se um número for negativo e, como
dissemos há pouco, a quantidade de calor cedida for igual a quantidade de calor recebida, a soma pode ser zero.
Ou ainda, o corpo que cede energia perde certa quantidade de calor, então convencionamos que essa quantidade
de calor é negativa. E o corpo que recebe energia ganha certa quantidade de calor e convencionamos que essa
quantidade de calor é positiva. Então, chegamos a: ∆Qrecebida = −∆Qcedida .
T
Lembrando que a quantidade de calor sensível é Q =m.c.∆ , podemos reescrever a equação anterior
da seguinte forma: ( m.c.∆T ) recebida = −( m.c.∆T ) cedida . Com essa equação podemos encontrar várias
informações acerca dos corpos: temperatura antes e/ou depois do equilíbrio térmico; massa ou calor específico
de um ou outro corpo.
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