A capacidade térmica específica da água líquida é 4.18 kJ / g C, como você calcularia a quantidade de energia necessária para aquecer o 1.00 g de água de 26.5 C a 83.7 C?

Responda:

$239 J$ $"239 J"$

Explicação:

A primeira coisa que você digitou errado calor específico de água, que deve ser

$c_{water} = 4.18 \frac{J}{g^{\circ} C}$ $c_"water" = 4.18"J"/("g" ""^@"C")$

Agora, uma substância é calor específico informa quanto calor é necessário para aumentar a temperatura de $1 g$ $"1 g"$ dessa substância por $1^{\circ} C$ $1^@"C"$ .

No caso da água, você precisaria $4.18 J$ $"4.18 J"$ para aumentar a temperatura de $1 g$ $"1 g"$ de água por $1^{\circ} C$ $1^@"C"$ .

Observe que sua amostra de água possui uma massa de $1 g$ $"1 g"$ também, o que significa que o único fator que determinará a quantidade de calor necessária será a diferença de temperatura.

A equação que estabelece uma relação entre calor e mudança de temperatura se parece com isso

$color(blue)(q = m * c * DeltaT)" "$ , where

$q$ - absorvido pelo calor
$c$ - o calor específico da substância, no seu caso de água
$DeltaT$ - a mudança de temperatura, definida como a diferença entre os temperatura final e a temperatura inicial

Conecte seus valores e resolva para $q$ para obter

$q = 1.00color(red)(cancel(color(black)("g"))) * 4.18"J"/(color(red)(cancel(color(black)("g"))) * color(red)(cancel(color(black)(""^@"C")))) * (83.7 - 26.5)color(red)(cancel(color(black)(""^@"C")))$

$q = "239.096 J"$

Arredondado para três sig figs, a resposta será

$q = color(green)("239 J")$

NOTA Observe quanto calor seria necessário para aumentar a temperatura de 57.2 g de água em $1^@"C"$ . $DeltaT$ agora será igual a $1^@"C"$ e você teria

$q = 57.2color(red)(cancel(color(black)("g"))) * 4.18"J"/(color(red)(cancel(color(black)("g"))) * color(red)(cancel(color(black)(""^@"C")))) * 1color(red)(cancel(color(black)(""^@"C")))$

$q = "239 J"$

Isso indica que você precisa da mesma quantidade de calor para aumentar a temperatura de $"1 g"$ de água por $57.2^@"C"$ , como você faz para aumentar a temperatura de $"57.2 g"$ de água por $1^@"C"$ .