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Capacidade térmica, Calor específico , Calor Latente e Trocas de Calor
A capacidade térmica é a grandeza que caracteriza a variação de temperatura sofrida por corpos. É
uma característica do corpo, e não da substância.
“A capacidade térmica (C) é a razão entre a quantidade de calor (Q) recebida por um corpo e a
variação de temperatura (ΔT) sofrida por ele.”
Matematicamente, essa relação é dada pela expressão:
C = Q ou ainda, Q = C.ΔT
 ΔT
Onde:
C = capacidade térmica (cal/ºC)
Q = quantidade de calor (cal)
ΔT = variação de temperatura (ºC)
Um exemplo para compreender melhor a interpretação dessa grandeza é a seguinte:
Se um corpo recebe 1000 cal e aumenta sua temperatura em 20ºC, sua capacidade térmica é:
C = Q = 1.000 = 50 cal/ºC
 ΔT 20 
Ou seja, a cada 50 calorias que o corpo recebe (ou perde), sua temperatura varia em 1ºC.
A capacidade térmica é uma propriedade dos corpos que depende apenas de sua massa, sendo as-
sim, dois corpos feitos do mesmo material podem sofrer variações de temperatura diferentes ao re-
ceberem a mesma quantidade de calor se suas massas são diferentes. Por exemplo: se quisermos
aquecer duas chapas de metal, uma com 5 kg e outra com 10 kg, será necessário fornecer maior
quantidade de calor à chapa de 10 kg, já que sua massa é maior.
Podemos concluir, portanto, que a capacidade térmica é proporcional à massa dos corpos. Essa pro-
porcionalidade é definida por uma grandeza denominada calor específico (c), que é determinado
pela razão constante entre a capacidade térmica e a massa de uma substância, sendo expresso mate-
maticamente pela equação:
c = C ou C = m.c
 m
onde:
c: calor específico (cal/g.ºC)
C: Capacidade térmica (cal/ºC)
m: massa (g)
Calor específico é a quantidade de calor necessária para que cada grama de uma substância sofra
uma variação de temperatura correspondente a 1°C. Essa grandeza é uma característica de cada ti-
po de substância e indica o comportamento do material quando exposto a uma fonte de calor.
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/calor-sensivel-calor-latente.htm
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/temperatura-calor.htm
A tabela a seguir indica o calor específico de algumas substâncias.
Observe na tabela anterior que o calor específico da areia é cinco vezes menor que o da água. En-
quanto cada grama de areia precisa de apenas 0,2 cal para variar a sua temperatura em 1°C,
a água precisa de 1 cal para executar a mesma tarefa. Compreendemos aqui a razão pela qual
durante o dia a areia da praia apresenta-se em uma temperatura superior à da água.
A capacidade térmica e o calor específico dos materiais podem ser determinados com o uso de
um calorímetro, um aparelho com isolação térmica utilizado para estudar as trocas de calor entre
corpos de diferentes temperaturas.
Substituindo a equação C = m.c em Q = C.ΔT obtemos:
Q = m.c.ΔT
que é a equação fundamental da calorimetria.
Exemplo:
Um bloco de aço, cujo calor específico é 0,10 cal/g.ºC, tem massa m = 2kg. Determine a quantidade
de calor necessária para elevar a temperatura desse bloco de 20ºC para 50ºC.
Resolução:
Temos:
Q = ? ;
m = 2Kg = 2000g ;
c = 0,10 cal/g.ºC ;
ΔT = 50 - 20 = 30ºC
Substituindo na equação fundamental temos:
Q = m.c.ΔT
Q = 2000.0,10.30
Q = 6000 cal
Vamos utilizar como exemplos os exercícios do movimento do aprender solicitados nas semanas an-
teriores.
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/calorimetro-as-trocas-calor.htm
8. (página 28)
Dois corpos A e B, de capacidade térmica igual a CA = 50 cal/ºC e CB = 400 cal/ºC recebem a mes-
ma quantidade de calor, Q = 1000 cal. Determine a variação de temperatura sofrida por cada corpo.
Q = CA.ΔT
1000 = 50.ΔT
1000/ 50 = ΔT
ΔT = 20 ºC
Q = CB.ΔT
1000 = 400.ΔT
1000/ 400 = ΔT
ΔT = 2,5 ºC
9. (página 29)
Uma barra de cobre de 1200g foi colocada num forno, até atingir o equilibrio térmico. Consideran-
do que o calor recebido pela barra é de 28200 cal, determine sua variação de temperatura.
Dado: c = 0,094 cal/g.ºC.
Q = m.c.ΔT
28200 = 1200.0,094.ΔT
28200 = 112,8.ΔT
28200 / 112,8 = ΔT
ΔT = 250 ºC
Se quisermos saber qual a Capacidade térmica dessa barra:
C = m.c
C = 1200. 0,094
C = 112,8 cal/ºC
10. (página 29)
Uma fonte térmica fornece calor a uma taxa constante de 600 cal/min para certa massa de água.
Considere que a massa encontra-se a 20ºC e, depois de 5 minutos atinge uma temperatura de 50ºC,
determine qual a massa de água, em gramas. Dado: cágua = 1 cal/gºC.
Temos:
Q = 600 cal/min durante 5 minutos = 600.5 = 3000 cal
m = ?
c = 1 cal/gºC
ΔT = 50 - 20 = 30 ºC
Q = m.c.ΔT
3000 = m.1.30
3000 = 30.m
3000/30 = m
m = 100 g
11. (página 29)
Determine o calor dissipado por uma massa de 20.000 litros de água, quando sua temperatuta, à noi-
te, varia em - 20ºC. Dado: cágua = 1 cal/gºC e 1litro de água = 1Kg de água.
Q = ?
m = 20.000 litros = 20.000 Kg = 20.000.000 g
c = 1 cal/gºC
ΔT = - 20ºC
Q = m.c.ΔT
Q = 20.000.000 . 1 . (-20)
Q = - 400.000.000 cal = 4.108 cal
12. (página 29)
Uma fonte térmica de potência 500W é usada durante 5 minutos para elevar a temperatura de um
sólido de 15ºC para 60ºC. Considerando que não ocorre mudança de fase e a massa do sólido é de
800g, determine o seu calor específico.
1 W = 1 J/s e 1 cal = 4,186 J
Q = 500W durante 5 min = 500 J/s durante 5.60 segundos = 500 . 300 J = 150000 J = 35833,7 cal
m = 800g
c = ?
ΔT = 60 - 15 = 45ºC
Q = m.c.ΔT
35833,7 = 800. c . 45
35833,7 = 36000 . c
35833,7 / 36000 = c
c = 0,9953 cal/gºC
Trocas de Calor
Em sistemas termicamente isolados (sistemas em que os corpos não trocam calor com o meio exter-
no) as somas das quantidades de calor cedidas e recebidas deve ser nula:
ΣQcedido + ΣQrecebido = 0
Como exemplos usaremos novamente os exercícios do livro movimento do aprender.
13. (página 29)
Uma massa de alumínio de 25g a 95ºC é mergulhada num calorímetro com 30g de água , inicia-
lmente a 20ºC. Determine a temperatura final de equilíbrio térmico, considrando que ocorram trocas
de calor apenas entre as massas de alumínio e água. Dado: cágua = 1 cal/gºC e calumínio = 0,22 cal/gºC
Qalumínio + Qágua = 0
mal.cal.ΔTal + mágua.cágua.ΔTágua = 0
25 . 0,22 . (Tf - 95) + 30 . 1 . (Tf - 20) = 0
5,5 . (Tf - 95) + 30 . (Tf - 20) = 0
5,5. Tf - 522,5 + 30.Tf - 600 = 0
35,5. Tf - 1122,5 = 0
Tf = 1122,5 / 35,5
Tf = 31,62 ºC
14. (página 29)
Foi realizada em laboratório uma experiência para a determinação do calor específico de um metal,
de massa 200g, que se encontra a temperatura de 25ºC. A seguir os procedimentos realizados pelos
alunos:
I. Para a determinação da Capacidade térmica do calorímetro: colocam-se 70g de água no caloríme-
tro, ambos a 20ºC. Na sequência, mais 280g de água, a 40ºC. Verificou-se que o equilíbrio ocorreu a
35ºC.
II. Para a determinação do calor específico do metal: considerando a água que se encontra no calorí-
metro, coloca-se a amostra de metal a 25ºC. O novo equilíbrio ocorre em torno de 34ºC.
Determine a capacidade térmica do calorímetro e o calor específico do metal.
Dado: cágua = 1 cal/gºC
Resolução:
Qcalorímetro + Qágua1 + Qágua2 = 0
Ccal . ΔTcal + mágua1.cágua1.ΔTágua1 + mágua2.cágua2.ΔTágua2 = 0
Ccal . (35 - 20) + 70. 1 . (35 - 20) + 280 . 1 . (35 - 40) = 0
Ccal . (15 ) + 70. (15 ) + 280. (- 5) = 0
15. Ccal + 1050 - 1400 = 0
15. Ccal - 350 = 0
Ccal = 350 / 15
Ccal = 23,3 cal/ºC
Qcalorímetro + Qágua + QMetal = 0
Ccal . ΔTcal + mágua.cágua.ΔTágua + mmetal.cmetal.ΔTmetal = 0
23,3 . (34 - 35) + 350 . 1 . (34 - 35) + 200 .cmetal . (34 - 25) = 0
23,3 . (-1) + 350. (-1) + 200 .cmetal . ( 9 ) = 0
 - 23,3 - 350 + 1800 .cmetal = 0
 - 373,3 + 1800 .cmetal = 0
cmetal = 373,3 / 1800
 cmetal = 0,207 cal/gºC
Fonte:
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/capacidade-termica.htm
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/capacidade-termica.htm