Você já se perguntou por que a água é um refrigerante tão bom? Por que ele tem uma capacidade tão alta de absorver calor? É por causa de uma propriedade chamada calor específico - e a água tem um dos mais altos níveis de qualquer substância comum. E o que é calor específico? É a quantidade de energia necessária para elevar um grama da temperatura de uma substância em exatamente um grau Celsius.
O calor específico foi descoberto através do trabalho de um químico escocês chamado Joseph Black (1728-1799). Ele pode ser calculado manipulando a seguinte equação: Q = mcDT.
Nesta equação:
- "Q" é a energia (medida em joules ou calorias)
- "c" é o calor específico (joules ou calorias / grama)
- "m" é a massa (em gramas)
- "DT" é a mudança de temperatura (em Celsius).
O calor específico da água é de uma caloria por grama. Em outras palavras, é necessária uma caloria (ou 4.186 joules / grama de energia) para elevar um grama de água em exatamente um grau Celsius.
Fato permite experimentos
Saber disso permite experimentos que podem determinar o calor específico para uma variedade de substâncias. Por exemplo, mergulhe uma massa conhecida de alumínio aquecido em uma massa conhecida de água fria e o calor transferido do alumínio aumentará a temperatura da água. O calor específico do alumínio pode então ser deduzido observando a mudança na temperatura do alumínio e da água.
O calor específico não deve ser confundido com uma propriedade semelhante chamada capacidade de calor. A capacidade de calor depende da quantidade de substância que está sendo aquecida. Por exemplo, uma banheira cheia de água tem maior capacidade de calor do que um copo d'água porque há mais água para aquecer. Mas os dois ainda têm o mesmo calor específico.
- Então, por que substâncias diferentes têm calores específicos diferentes? Depende de como é fácil fazer com que suas moléculas se movam. Calor é energia - e energia é movimento. Quando a energia é adicionada a uma substância, suas moléculas se movem mais rápido e sentimos o efeito como calor.
- Então, por que a água absorve tanto calor? Isso ocorre por causa das ligações de hidrogênio da água. Eles são muito fortes, e é preciso uma grande quantidade de energia para obter as ligações de hidrogênio para libertar a fim de fazer as moléculas de água se mover mais rápido.
Aqueça uma panela de cobre cheia de água e você notará que a panela esquenta mais rápido do que a água apenas tocando a alça. Isso ocorre porque a água tem um calor específico mais alto do que o cobre. Outro exemplo de calor específico pode ser encontrado indo à praia. Durante o dia, a praia aquece mais rápido do que a água. Isso ocorre porque a terra tem uma capacidade térmica menor do que a água. E são essas duas diferenças de temperatura em conflito que criam a brisa do mar.
