A quantidade de calor não é tão simples

Se você deixar uma colher fria em um copo com água fervente, então, depois de um tempo, sua temperatura será igual à temperatura da água. A água esfria um pouco, e a colher, ao contrário, aquece. A temperatura neles torna-se idêntica e chega ao equilíbrio, uma certa quantidade de calor passa de um corpo mais quente para um corpo mais frio.

Do ponto de vista da teoria molecular-cinética moderna, uma transferência de energia para um objeto com baixa temperatura ocorreu a partir de um objeto com alta temperatura. E tal transição ocorre até a temperatura de ambos os corpos ser igualada, i.e. Eles chegarão a um estado de equilíbrio térmico. De fato, a noção de quantidade de calor, que é uma medida de transferência de energia, foi preservada, pois os físicos usaram a noção de calor.

No entanto, isso não significa que hoje é impossível ser guiado por eles. Este conceito caracteriza com precisão os processos que ocorrem durante a transferência de calor. É costume denotar a quantidade de calor pela letra Q e medir isso em Joules. Ou então eles usam unidades de medida obsoletas – calorias e (maiores) quilocalorias. Agora, talvez, precisemos tocar um pouco sobre o que acontecerá com a substância ao obter energia de fora.

Durante a troca de calor, a energia (calor) recebida pode ser utilizada no aquecimento da substância ou objeto (uma colher de chá de vidro), alterando seu estado agregado – derretimento (óleo em uma frigideira) ou vaporização (chaleira no fogão). É claro que estes são processos diferentes, e cada um dos fenômenos descritos exigirá sua própria quantidade de energia. Os cientistas finalmente estabeleceram como é possível calcular a quantidade de calor necessária em cada caso particular.

Verdade, aqui também, tudo não era tão simples. No caso de o estado agregado da substância não mudar, a energia obtida é proporcional à massa do corpo e a diferença de temperatura entre os corpos que interagem. Isso deve ser claro a partir do exemplo a seguir. Se você colocar uma colher leve em um copo com água fervente, a colher aquecerá rapidamente e, se um vaso leve com água fervente for colocado em uma chapa metálica maciça, a mudança de temperatura da placa pode ser fixada somente com a ajuda de dispositivos especiais.

A dependência descrita não leva em consideração outro fator – as propriedades da própria substância. Para descrever as características do material, um parâmetro especial é usado – o chamado calor específico. Este valor caracteriza a quantidade de calor que deve ser transferida para a substância para mudar sua temperatura em 1 ° C. Cada material tem esse valor, que caracteriza a capacidade de tirar (dar) o calor, o seu próprio.

Se no processo de troca de calor ocorrer uma mudança no estado do corpo, isto é, Ele derrete ou se transforma em vapor, caso em que dizem pouco sobre outras coisas. Para derreter a substância, é fornecida uma quantidade de calor chamada calor de fusão, e para a formação de vapor, dá-se o calor da vaporização.

Em vez de calor específico , o cálculo usa o calor específico de fusão ou formação de vapor. Devido a estes coeficientes, é possível encontrar a quantidade de calor necessária para derreter ou vaporizar uma quantidade desejada de uma substância. Para isso, é necessário apenas multiplicar o valor do calor específico de fusão ou vaporização pela massa da substância. Como resultado, a quantidade desejada de calor será obtida para obter o resultado desejado (fusão ou vaporização). Esses fatores podem ser facilmente encontrados nos livros de referência.

É assim que você pode descrever qual é o conceito de quantidade de calor, o que está relacionado, o que é gasto e como é possível determinar e calcular o calor (absorvido) durante diversos processos físicos.