Como posso calcular o calor específico do alumínio?
Projete e conduza um experimento no qual você possa calcular o calor específico de alumínio, criando um sistema de equilíbrio térmico no qual dois diferentes, com diferentes temperaturas iniciais, atingem uma temperatura final igual para ambos.
Primeiro examine o design deste experimento.
Primeiro aqueça um grama de metal de alumínio 10 em copo com água fervente por pelo menos 10 minutos, para que a temperatura inicial do metal seja 100 graus Celsius.
Usando pinças, transfira o metal para o copo com 100 gramas de água a uma temperatura de 20 graus Celsius. Meça a temperatura final da água. A temperatura final é 21.6 Celsius.
A temperatura deve subir um pouco e a temperatura do metal deve cair drasticamente. Por quê?
Primeiro, a água tem um calor específico mais alto, então sua temperatura será leve em comparação com um metal que tem um calor específico menor que um.
Em segundo lugar, a massa da água é 10 vezes maior.
Agora considere o cálculo.
#q= mc(t_f - t_i)#
q representa energia térmica em joules
c representa o específico com unidades joules / (gramas x Celsius)
#t_f# é a temperatura final e #t_i# é a temperatura inicial.
Oq para o metal é negativo porque perde calor (exotérmico)
Oq para a água é positivo porque absorve calor (endotérmico)
Como o sistema alcançará o equilíbrio térmico, faremos com que estes sejam iguais
- q metal = q água
- (10g) (x) (21.6 C- 100.0 C) = (100 g) (4.184 J / gC) (21.6 C - 20.0 C)
x = 0.90 J / gC
Espero que este exemplo esclareça a questão.