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Quem tem maior capacidade térmica? Natsu ou Tocha Humana? – Física Enem

Vem com a gente revisar capacidade térmica e calor específico!

Capacidade térmica: Mesmo que você não seja muito fã de mangá é bem provável que já tenha ouvido falar do Natsu, o menino dragão musculoso que arrasa seus oponentes com sua magia e força. E com certeza já ouviu falar em um dos heróis mais folgado e bonitão que a Marvel já fez – é claro que estamos falando do Tocha Humana.

Mas o que estes dois heróis tem em comum? Fogo, calor e temperaturas elevadíssimas que iremos discorrer a respeito.

Dica 1: Se você está “boiando” em relação a estes personagens, veja este vídeo do canal “Ei Nerd” do Youtube sobre estes personagens:

É sabido que temperatura e calor sempre gera confusão em nossas cabeças se não pararmos para analisar de maneira física qual o significado destas grandezas. E, apenas para lembrar, estabelecemos a partir de agora que um corpo não possui calor e sim temperatura, já que o calor é a energia térmica transmitida.

Ao pensar desta maneira e nos poderes dos dois heróis citados, possivelmente surgirá a dúvida de quanto tempo estes dois guerreiros conseguem suportar trocando calor em batalhas épicas. Estas batalhas chegam a picos de energia que só são alcançados por eles porque são heróis de quadrinhos e mangá.

Pois bem, a grandeza que mede o quanto de calor um corpo suporta trocar para elevar ou diminuir sua temperatura é a Capacidade Térmica. Esta grandeza pode ser analisada pelo tamanho do corpo.

Quando se faz uma análise específica do material torna-se necessário lembrar de uma grandeza específica do corpo que mede justamente esta troca de calor pois cada corpo permite a transferência de calor de maneira específica. A grandeza citada é o calor específico que pode ser medido da seguinte maneira:

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O motivo de citar o calor específico antes da denominação de capacidade térmica é que essas duas grandezas estão ligadas ao corpo.

Para entender melhor os conceitos de calor específico, calorimetria e calor específico, veja estea videoaula do canal “Física Total” do Youtube:

Para um mesmo material, a capacidade térmica de um corpo pode ser analisada com a massa do corpo, ou seja, quanto maior a massa de um corpo maior a sua capacidade térmica. Este também é um cálculo simples que podemos representar por:

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Como os dois heróis citados são humanos modificados, grosseiramente consideraremos que os dois são feitos do mesmo material, assim, a capacidade térmica deles terá uma proporção inversa com a temperatura.

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Agora que você já aprendeu um pouquinho mais sobre termometria, que tal exercitar seus conhecimentos?

Exercícios

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4. (Unesp) Massas iguais de cinco líquidos distintos, cujos calores específicos estão dados na tabela adiante, encontram-se armazenadas, separadamente e à mesma temperatura, dentro de cinco recipientes com boa isolação e capacidade térmica desprezível. Se cada líquido receber a mesma quantidade de calor, suficiente apenas para aquecê-lo, mas sem alcançar seu ponto de ebulição, aquele que apresentará temperatura mais alta, após o aquecimento, será:

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a) a água.

b) o petróleo.

c) a glicerina.

d) o leite.

e) o mercúrio.

 

GABARITO

1. [B]

2. [D]

3. [A]

4. [E]  

Os textos e exemplos acima foram preparados pelo professor John Rodnei para o Blog do Enem. John é graduando em Física pela Universidade Federal de Santa Catarina. Dá aulas de Ciências e Física em escolas e cursos pré-vestibulares da Grande Florianópolis desde 2012. Facebook: https://www.facebook.com/john.rodnei/