PhysSandbox

Calor específico de um metal

Um metal quente de massa conhecida é mergulhado em água fria. Registre a temperatura de equilíbrio T_f (ruído do termômetro) e determine o calor específico do metal a partir do balanço de calor.

Escola· 28 min

Objetivo

Determinar o calor específico do metal c_m a partir de m_m, m_w, c_w conhecidos, das temperaturas iniciais T_m, T_w e da T_f medida.

Materiais

  • Calorímetro (copo com água)
  • Amostra de metal
  • Termômetro

Experimento

Teoria

Balanço de calor (sem perdas para o calorímetro): c_m m_m (T_m − T_f) = c_w m_w (T_f − T_w), de onde c_m = m_w c_w (T_f − T_w) / (m_m (T_m − T_f)). Aqui c_w = 4186 J/(kg·K).

Procedimento

  1. Anote as massas e as temperaturas iniciais fixadas pelo modelo (metal a 80 °C, água a 20 °C).
  2. Registre a medição para ler T_f (pequena dispersão aleatória do termômetro).
  3. Repita pelo menos 5 ensaios: na tabela calcula-se c_m a partir de T_f. Tome a média amostral.
  4. Compare a média de c_m com o valor de referência (alumínio) e formule a conclusão.

Conclusão

O calor específico médio coincide com o do alumínio típico dentro da tolerância. As principais incertezas: ruído do termômetro, a capacidade térmica do recipiente e as perdas de calor para o ambiente.