Capacidade térmica mássica — Educação física, 14–17 anos
Materiais diferentes precisam de quantidades diferentes de energia para alterar a sua temperatura.
A dificuldade em aquecer um material
A capacidade térmica mássica indica quanta energia é necessária para aumentar em 1 °C a temperatura de 1 kg de um material. Um valor elevado significa que são precisas muita energia para uma pequena subida de temperatura; um valor baixo significa aquecimento rápido.
Porque as temperaturas mudam de forma diferente
Aquecedores iguais não aquecem massas iguais de metal, água e ar à mesma velocidade. Era necessária uma forma justa de comparar materiais, em vez de dizer apenas que um «parece mais quente». A capacidade térmica mássica relaciona energia, massa e variação de temperatura numa medida.
Aquecer água
Aquece-se 2 kg de água em 5 °C. A capacidade térmica mássica da água é 4200 J/(kg °C). Passo 1: energia = massa × capacidade × variação de temperatura. Passo 2: energia = 2 × 4200 × 5 = 42 000 J. Transferem-se 42 kJ, ignorando perdas para a sala.
A armadilha da quantidade e da temperatura
É tentador pensar que uma maior subida de temperatura implica sempre mais energia. Isso ignora a massa: aquecer um pequeno bloco de metal em 20 °C pode exigir menos energia do que aquecer um grande depósito de água em 2 °C. A energia depende em conjunto da massa, do material e da variação de temperatura.
Tornar os climas mais moderados
A água tem uma capacidade térmica mássica elevada, por isso mares e lagos absorvem muita energia com uma subida de temperatura moderada. Libertam essa energia lentamente mais tarde, ajudando a reduzir variações bruscas perto das margens. Isto explica em parte por que os climas costeiros são muitas vezes mais amenos do que os do interior.
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