O calor específico refere-se à quantidade total de energia térmica necessária por uma unidade de qualquer substância para aumentar sua temperatura em 1°C.
Por outro lado, a condutividade térmica é a capacidade de um determinado material de transferir ou conduzir energia térmica através dele.
Principais lições
- O calor específico mede a capacidade de um material de armazenar energia térmica, enquanto a condutividade térmica descreve o quão bem um material conduz o calor.
- Uma substância com alto calor específico pode absorver mais calor sem sofrer uma mudança significativa de temperatura, enquanto um material com alta condutividade térmica transfere calor rapidamente.
- Diferentes aplicações requerem diferentes combinações de calor específico e condutividade térmica, dependendo de fatores como isolamento, troca de calor e estabilidade de temperatura.
Calor Específico vs Condutividade Térmica
O calor específico é a quantidade de energia térmica necessária para elevar a temperatura de uma unidade de massa de uma substância em um grau Celsius ou Kelvin. A condutividade térmica é a capacidade de um material de conduzir calor e é uma medida da rapidez com que o calor pode passar por um material de um ponto a outro.
O calor específico é medido em calorias ou joules por grama por grau Celsius. Ocasionalmente, o relação das capacidades de calor específico de uma substância a uma determinada temperatura com as de uma substância de referência a uma temperatura de referência também é chamada de calor específico. A fórmula para calcular o calor específico é:
c =ΔQmΔT
onde
c refere-se ao calor específico de uma substância
ΔQ refere-se ao calor ganho ou perdido pela substância,
m refere-se à massa da substância, e
ΔT refere-se à mudança de temperatura da substância.
A condutividade térmica é um dos três processos de transferência de calor - convecção, condução, e radiação. Sua unidade é Watts por metro Kelvin. A condutividade térmica depende de alguns fatores, como temperatura, teor de umidade e densidade de um material.
K = (QL) / (AΔT)
onde
K refere-se à condutividade térmica (W/mK),
Q refere-se à quantidade de calor transferida através de um material (Joules/segundo ou Watts),
L refere-se à distância entre dois planos isotérmicos,
A refere-se à área de superfície (metros quadrados), e
ΔT refere-se à diferença de temperatura (Kelvin).
Tabela de comparação
| Parâmetros de comparação | Calor específico | Condutividade Térmica |
|---|---|---|
| Definição | O calor específico refere-se à quantidade total de energia térmica necessária para uma unidade de qualquer substância aumentar sua temperatura em 1°C. | A condutividade térmica refere-se à capacidade de determinado material de transferir energia térmica através dele. |
| Símbolo | O calor específico é denotado como cp or s. | A condutividade térmica é denotada por K. |
| Unidades | O calor específico é medido em calorias ou joules por grama por grau Celsius ou Kelvin (J/(kg K) ou J/(kg °C)). | A unidade de condutividade térmica é watts por metro-kelvin (W/(m⋅K)). |
| Fórmula | c =ΔQmΔT | K = (QL) / (AΔT) |
| Fatores de influência | O calor específico depende do tipo e da fase de uma substância. | A condutividade térmica depende principalmente da temperatura e da direção da transferência de calor. |
| Valores experimentais para alguns compostos | O calor específico da água é de 4,186 joules por quilograma por grau Celsius, enquanto o da madeira é de 1,700 joules por quilograma por grau Celsius. | A condutividade térmica da água a 0°C é 0.5610 W/(m K), enquanto a da madeira é 0.12–0.04 W/(mk). |
| Aplicações | Substâncias com baixas capacidades de calor específico são usadas em utensílios de cozinha, como chaleiras e frigideiras. | Materiais de alta condutividade térmica são usados em aplicações de dissipadores de calor, enquanto materiais de baixa condutividade térmica são usados como isolantes térmicos. |
O que é Calor Específico?
O calor específico também é conhecido como capacidade de calor em massa. Também pode se referir à razão entre as capacidades de calor específico de uma substância a qualquer temperatura e as de uma substância de referência a uma temperatura de referência.
Foi demonstrado que os calores específicos das substâncias permitem o cálculo dos pesos atômicos dos compostos.
Calor específico valores são sempre dependentes da fase e das propriedades de uma substância, e são medidos empiricamente e disponíveis para referência.
Substâncias com baixa capacidade de calor específico são usadas em utensílios de cozinha como chaleiras, panelas, frigideiras e assim por diante; isso se deve ao fato de que, quando uma pequena quantidade de calor é aplicada, essas substâncias se aquecem rapidamente.
O calor específico é usado na construção de alças (alças de fogão e chaleira), isoladores e tampas de forno também; porque apenas uma pequena mudança de temperatura é observada mesmo após alta exposição ao calor.
O que é Condutividade Térmica?
A condutividade térmica ocorre por agitação molecular dentro de uma determinada substância. Ou seja, a energia térmica é transportada devido ao movimento molecular aleatório.
Materiais como alumínio, cobre e prata têm alta condutividade térmica e boa condutividade térmica.
Materiais como madeira, alumina, poliuretano e poliestireno têm baixa condutividade térmica.
Esses materiais são isolantes térmicos.
A condutividade térmica de uma substância varia quando a substância muda de uma fase para outra. Por exemplo, a condutividade térmica do gelo muda quando ele derrete na água.
Principais diferenças entre calor específico e condutividade térmica
- O calor específico refere-se ao calor retido em um sistema, enquanto a condutividade térmica refere-se à transferência de calor dentro de um sistema ou entre sistemas diferentes.
- A condutividade térmica é expressa pelo símbolo 'k', mas também pode ser denotada por 'λ'E'κ'. O calor específico é denotado como c or s.
- O calor específico depende do tipo e da fase de um material em estudo, enquanto a condutividade térmica depende da temperatura, teor de umidade e densidade de um material.
- O calor específico é medido usando a massa, a mudança de temperatura e o calor ganho ou perdido por uma substância. A condutividade térmica é medida usando a diferença de temperatura, a quantidade de calor transferida através do material, a distância entre os planos e a área da superfície.
- O calor específico é a capacidade de uma unidade de um composto para manter uma determinada quantidade de energia térmica. A condutividade térmica é o potencial de uma substância para transferir energia térmica.
- https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.4.2029
- https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.3253100
Última atualização: 11 de junho de 2023
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Piyush Yadav passou os últimos 25 anos trabalhando como físico na comunidade local. Ele é um físico apaixonado por tornar a ciência mais acessível aos nossos leitores. Ele é bacharel em Ciências Naturais e pós-graduado em Ciências Ambientais. Você pode ler mais sobre ele em seu página bio.
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