Ficha de Física e Química A — Capacidade Térmica Mássica e Transições de Fase (10.º Ano)
Ficha de Física e Química A para o 10.º ano sobre capacidade térmica mássica e transições de fase: calor sensível (Q = m·c·ΔT), calor latente (Q = m·λ), fusão e vaporização e curvas de aquecimento, com 12 exercícios e soluções completas.
O que inclui esta ficha
- Capacidade térmica (C) vs capacidade térmica mássica (c)
- Calor sensível: aquecimento e arrefecimento dentro da mesma fase
- Calor latente: entalpias mássicas de fusão e vaporização
- Cálculos de etapas sucessivas (curva de aquecimento do gelo)
- Aplicações: porquê a água tempera, porquê a toalha molhada arrefece
- 12 exercícios de tipo diversificado, com soluções completas
Competências que desenvolve: Escolher entre as relações de calor sensível e latente, calcular energias de aquecimento e de mudança de fase, analisar curvas de aquecimento e converter entre J, kJ e unidades de potência/tempo.
Conteúdo programático: Tema 3 — Energia e sua conservação, subtema «Fenómenos térmicos»: capacidade térmica e capacidade térmica mássica; variação de entalpia mássica de fusão e vaporização; calor sensível e calor latente.
Porque isto importa
Porque é que a água é o melhor amigo dos radiadores? Porque é que o vapor de uma ferro queima mais que a água a 100 °C? Porque é que o gelo numa bebida mantém a temperatura presa a zero? Este tema responde a todas com duas fórmulas e uma distinção — calor que muda temperatura e calor que muda fase — e é dos mais densos em aplicações do Tema 3. O conceito de entalpia mássica liga directamente à Química (entropia e entalpia de reação, soluções) e a noção de que as transições consomem muito mais energia do que os aquecimentos explica fenómenos observáveis que os estudantes já conhecem mas nunca tinham contabilizado. As curvas de aquecimento, por fim, dão linguagem gráfica a tudo isto — e aparecem sistematicamente em exames nacionais.
Erros comuns
- Usar mcΔT durante uma mudança de fase — a temperatura não muda, a fórmula não se aplica.
- Esquecer a massa na relação Q = mλ (λ é mássica: por kg).
- Confundir C (do corpo) com c (da substância) — e dividir onde não é preciso.
- Esquecer as etapas intermédias (gelo → água → vapor) e somar só o começo e o fim.
Como usar esta ficha
Imprime a ficha e resolve os exercícios sem consultar as soluções. Só depois de terminar compara as respostas com as soluções incluídas no final do PDF — é nessa comparação que se identifica o que ainda precisa de revisão. Se um exercício ficar errado, vale a pena voltar à matéria correspondente antes de avançar.