229_METEOROLOGIA_E_CLIMATOLOGIA_VD2_Mar_2006

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METEOROLOGIA E CLIMATOLOGIA
Mário Adelmo Varejão-Silva
Versão digital 2 – Recife, 2006
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CAPÍTULO VI.
TERMODINÂMICA DA ATMOSFERA.
1. Calores específicos.
Calor específico de uma substância é a quantidade de energia necessária para elevar
de um grau a temperatura de sua unidade de massa. Pode ser expresso em cal g-1 K-1. O calor
específico muda com a temperatura e, no caso de fluidos, também com a pressão e com o es-
tado de agregação da substância (líquido ou gasoso). Não sendo possível quantificá-lo por via
teórica, o calor específico deve ser determinado experimentalmente, fixando-se as condições
às quais deve estar submetida a substância. Assim, para aumentar de 14,5 para 15,5 oC a
temperatura da unidade de massa da água, sob pressão de uma atmosfera, consome-se apro-
ximadamente uma caloria (Tabela VI.1).
Em se tratando de gases, deve-se fazer a distinção entre o calor específico a volume
constante (cv) e à pressão constante (cp), definidos, respectivamente, como:
cv = [dχ/dT] v (VI.1.1)
e
cp = [dχ/dT] p. (VI.1.2)
Nessas expressões dχ simboliza a quantidade de calor (positiva ou negativa) necessá-
ria para alterar de dT graus a temperatura (K) da unidade de massa do gás em questão. 
Para que se possa compreender a relação entre cv e cp, necessária às aplicações sub-
seqüentes, precisa-se recorrer ao Primeiro Princípio da Termodinâmica, assim enunciado: a
variação da energia interna (du) de um sistema depende apenas do calor (dχ) por ele trocado
com o meio e do correspondente trabalho (dw) realizado. Analiticamente isto equivale a:
dχ = du + dw.
Como se sabe, du é uma diferencial exata e, como tal, fica univocamente definida
quando se estabelecem os estados inicial e final da transformação que sofre o sistema. O
mesmo não ocorre com dχ e dw, que dependem da evolução a que foi submetido o sistema, ao
passar do estado inicial ao final.