Quantidade de calor: cálculo resolvido e curva de aquecimento

Ferramenta online para calcular a quantidade de calor no aquecimento e no resfriamento, na fusão e na solidificação, na ebulição e na condensação. Traça o gráfico da temperatura em função do tempo com os trechos identificados e escreve a resolução no formato "Dados — SI — Resolução — Resposta".

Como resolver um exercício de quantidade de calor

3 passos
1

Cole o enunciado no campo ou escolha manualmente a substância, a massa e as temperaturas.

2

Confira se a ferramenta entendeu bem o enunciado e, se necessário, escolha o que calcular.

3

Copie a resolução e o gráfico no caderno ou salve-os em PDF.

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Resolva exercícios de calorimetria e trace o gráfico de fusão

Gráfico

Percorra o gráfico: aqui aparecem a temperatura, a etapa e o calor recebido nesse ponto.

Tabela de pontos do gráfico
Conferir a sua resposta

Digite a resposta que você obteve: a ferramenta diz se está certa e, se não estiver, onde provavelmente está o erro.

Exercícios de exemplo

Fusão e solidificação

Ebulição e condensação

Combustíveis, aquecedores, rendimento

Equilíbrio térmico

Tabelas de valores

Em cinza: valores que não estão na tabela do conjunto escolhido; foram tirados da referência.

Valores de tabela
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Recursos

Cole o enunciado de um exercício do livro: a ferramenta encontra a substância, a massa, as temperaturas e o que se pede, e mostra como entendeu.
Qualquer caminho da substância por etapas: gelo a −20 °C → água → vapor a 120 °C e de volta, com as fórmulas Q = mcΔθ, Q = mLf e Q = mLv para cada trecho.
Gráfico da temperatura em função do tempo ou do calor: letras A, B, C nas mudanças de inclinação, patamares de fusão e de ebulição e modo "Como no caderno" com a escala de cada quadradinho.
Problemas inversos: até que temperatura aquece, quanto gelo derrete, que massa dá para aquecer, quanto tempo e combustível são necessários, qual é o rendimento.
Equilíbrio térmico para 2 a 5 corpos e um recipiente calorímetro, inclusive quando nem todo o gelo derrete e o equilíbrio fica em 0 °C.
Valores conforme a tabela escolhida: referência precisa, curso de química dos EUA ou livros russos (Peryshkin, OGE, EGE), para que a resposta coincida com a do seu livro.

Por que as respostas coincidem com as do livro

A resposta depende dos valores de tabela usados: conforme o livro, o calor latente de fusão do gelo é 3,33·10⁵, 3,34·10⁵ ou 3,4·10⁵ J/kg, e o calor específico do cobre, 380, 385 ou 400 J/(kg·°C). Por isso os valores vêm da tabela escolhida e, se uma grandeza não está nela, a resolução diz isso claramente. Os problemas inversos são resolvidos como no livro: primeiro se verifica se o calor basta para chegar à temperatura de fusão, depois para fundir toda a substância, e só então se calcula quanto derrete.

Perguntas frequentes

Por que a temperatura não muda durante a fusão, mesmo com o calor sendo fornecido?

A energia não é usada para aumentar a velocidade das partículas, e sim para romper a rede cristalina: as partículas deixam suas posições e a substância passa para o estado líquido. Enquanto o último cristal não derrete, a temperatura continua igual à de fusão, por isso o gráfico mostra um patamar horizontal. O comprimento dele é proporcional a m·Lf: quanto maiores o calor latente de fusão e a massa, mais longo é o patamar.

Como traçar o gráfico se o exercício não dá a potência do aquecedor?

Considera-se que a fonte de calor é a mesma em todas as etapas; então o tempo é proporcional ao calor recebido, e o comprimento de cada trecho do gráfico é proporcional ao Q desse trecho. A escala de tempo é escolhida livremente, e as temperaturas são marcadas com exatidão. Se a substância está na temperatura de fusão, o gráfico começa direto pelo patamar. No modo "Como no caderno", a ferramenta escolhe a escala dos quadradinhos para que os pontos caiam nas linhas da quadrícula.

Por que a minha resposta difere em alguns por cento da resposta do livro?

Quase sempre por causa dos valores de tabela. O calor específico da água aparece como 4186, 4184 ou 4200 J/(kg·°C); o calor latente de fusão do gelo, como 333, 334 ou 340 kJ/kg; o de vaporização, como 2,26·10⁶ ou 2,3·10⁶ J/kg. Escolha nas configurações a tabela do seu livro ou digite os números do enunciado. A conferência da sua resposta mostra com qual tabela ela está certa.

Coloquei gelo em água morna: por que deu 0 °C e nem todo o gelo derreteu?

Ao esfriar até 0 °C, a água morna só consegue ceder uma quantidade limitada de calor. Se ela é menor que a necessária para aquecer o gelo até 0 °C e derretê-lo por completo, só uma parte do gelo derrete e o copo fica a 0 °C: nessa temperatura o gelo e a água estão em equilíbrio. A massa de gelo derretido é igual ao calor que sobra dividido por Lf.

Por que o gelo e a água têm calor específico diferente, se são a mesma substância?

A capacidade térmica depende não só da substância, mas também do seu estado: o gelo tem 2100 J/(kg·°C), a água 4186 e o vapor d'água cerca de 2010. Por isso aquecer gelo e aquecer água são etapas diferentes, com fórmulas diferentes, e no gráfico elas têm inclinações diferentes: com a mesma potência, o gelo aquece quase duas vezes mais rápido que a água.

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