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A temperatura do solo depende da sua capacidade térmica e da transferência de calor para ou a partir da superfície do solo. A capacidade térmica é influenciada pela composição do solo e pela quantidade de água e vapor de água que ele contém.

>Modelo

ID:(2052, 0)

Conceito

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ID:(15210, 0)

Descrição

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O calor nada mais é do que energia em um nível microscópico.

No caso de um gás, isso corresponde principalmente à energia cinética de suas moléculas.

Em líquidos e sólidos, é necessário levar em conta a atração entre os átomos, e por isso a energia potencial desempenha um papel importante. Nesse caso, o calor corresponde à energia que as partículas possuem e com a qual oscilam em torno do ponto de equilíbrio definido pelas demais partículas no ambiente.

ID:(118, 0)

Descrição

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A temperatura é o parâmetro que usamos para medir a energia térmica contida em um corpo. Como a energia térmica nunca pode ser negativa, é essencial trabalhar com a escala Kelvin, onde o zero absoluto corresponde à ausência completa dessa energia.

ID:(1009, 0)

Descrição

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O calor está associado a elementos como o fogo, que fazem com que a temperatura da água aumente. O aquecimento gera movimento, o que mostra que o calor está relacionado à energia mecânica. Até mesmo o cabo de uma panela aquece e nosso corpo é capaz de perceber essa temperatura. Além disso, o fogo emite radiação que aquece os objetos que são irradiados.

Podemos inferir, assim, que ao fornecer calor podemos elevar a temperatura de um objeto e que ao gerar movimento, isso está associado à energia.

ID:(585, 0)

Conceito

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Parâmetro selecionado

Cálculos

ID:(15228, 0)

Equação

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Se um corpo possui inicialmente uma quantidade de calor o calor inicial ($Q_i$) e posteriormente possui uma quantidade de calor o calor final ($Q_f$) ($Q_f > Q_i$), significa que calor foi transferido para o corpo o diferença de calor ($\Delta Q$). Por outro lado, se ($Q_f < Q_i$), o corpo cedeu calor.

$ \Delta Q = Q_f - Q_i $

Condições

Variáveis

$Q_f$

Calor final

$J$

$Q_i$

Calor inicial

$J$

$\Delta Q$

Diferença de calor

$J$

Relação

ID:(12772, 0)

Equação

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Se um sistema está inicialmente a uma temperatura no estado inicial ($T_i$) e depois está a la temperatura no estado final ($T_f$), a diferença será de:

$ \Delta T = T_f- T_i$

Condições

Variáveis

$\Delta T$

Diferença de temperatura

$K$

$T_f$

Temperatura no estado final

$K$

$T_i$

Temperatura no estado inicial

$K$

Relação

A diferença de temperatura é independente de se esses valores estão em graus Celsius ou Kelvin.

ID:(4381, 0)

Equação

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Quando la variação de calor ($\Delta Q$) são adicionados a um corpo, observamos um aumento proporcional de la variação de temperatura ($\Delta T$). Portanto, podemos introduzir uma constante de proporcionalidade la capacidade calórica ($C$), conhecida como capacidade térmica, que estabelece a seguinte relação:

$ \Delta Q = C \Delta T $

Condições

Variáveis

$C$

Capacidade calórica

$J/K$

$\Delta Q$

Variação de calor

$J$

$\Delta T$

Variação de temperatura

$K$

Relação

ID:(3197, 0)

Equação

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A capacidade térmica está relacionada com as oscilações microscópicas, portanto, depende menos da massa e mais do número de átomos. Por esse motivo, faz sentido introduzir o conceito de o calor específico ($c$), que é calculado como la capacidade calórica ($C$) por unidade de la massa ($M$), da seguinte forma:

$ c =\displaystyle\frac{ C }{ M }$

Condições

Variáveis

$c$

Calor específico

$J/kg K$

$C$

Capacidade calórica

$J/K$

$M$

Massa

$kg$

Relação

ID:(3483, 0)

Equação

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A relação entre la variação de calor ($\Delta Q$) e a variação de la variação de temperatura ($\Delta T$) em um sólido ou líquido é estabelecida por meio de la capacidade calórica ($C$), de acordo com a seguinte equação:

Ao introduzir o calor específico ($c$) e la massa ($M$), a equação pode ser expressa da seguinte forma:

$ \Delta Q = M c \Delta T$

Condições

Variáveis

$c$

Calor específico

$J/kg K$

$M$

Massa

$kg$

$\Delta Q$

Variação de calor

$J$

$\Delta T$

Variação de temperatura

$K$

Relação

Desenvolvimento

La variação de calor ($\Delta Q$) está relacionado com la variação de temperatura ($\Delta T$) e la capacidade calórica ($C$) da seguinte forma:

$ \Delta Q = C \Delta T $

Onde la capacidade calórica ($C$) pode ser substituído por o calor específico ($c$) e la massa ($M$) usando a seguinte relação:

$ c =\displaystyle\frac{ C }{ M }$

Portanto, obtemos:

$ \Delta Q = M c \Delta T$

Uma vez que o calor específico não depende da quantidade de massa, seu valor é determinado apenas pelo tipo de material. Isso permite a medição, tabulação e posterior referência e uso.

ID:(11112, 0)

Equação

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A quantidade de la capacidade calórica ($C$) em um sistema de la i-ésima massa do sistema ($M_i$) com o calor específico da i-ésima massa ($c_i$) pode ser calculada da seguinte forma:

$C = \displaystyle\sum_i c_i M_i$

Portanto, a soma total para o calor específico ($c$) calculada é:

$ c =\displaystyle\frac{ \displaystyle\sum_i c_i M_i }{ \displaystyle\sum_i M_i }$

Condições

Variáveis

Relação

Desenvolvimento

A quantidade de la capacidade calórica ($C$) em um sistema de la i-ésima massa do sistema ($M_i$) com o calor específico da i-ésima massa ($c_i$) pode ser calculada da seguinte forma:

$C = \displaystyle\sum_i c_i M_i$

onde a soma das massas é obtida como:

$M = \displaystyle\sum_i M_i$

Portanto, com a ajuda da equação

$ c =\displaystyle\frac{ C }{ M }$

,

podemos calcular la capacidade calórica ($C$) da seguinte maneira:

$ c =\displaystyle\frac{ \displaystyle\sum_i c_i M_i }{ \displaystyle\sum_i M_i }$

ID:(15126, 0)

Equação

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O calor específico do solo depende das variáveis la massa seca de areia na amostra ($M_a$), la massa seca de lodo na amostra ($M_i$) e la massa seca de argila na amostra ($M_c$), além de la massa de água no solo ($M_w$). Juntamente com o calor específico da areia ($c_a$), o calor específico do silte ($c_i$), o calor específico da argila ($c_c$) e o calor específico da água ($c_w$), essas variáveis permitem o cálculo do calor específico do solo. Em particular, podemos trabalhar com as proporções la fração mássica de areia na amostra ($g_a$), la fração de massa de lodo na amostra ($g_i$), la fração mássica de argila na amostra ($g_c$) e la propriedade de porosidade da argila ($\theta_w$) e demonstrar que:

$ c = \displaystyle\frac{ g_a c_a + g_i c_i + g_c c_c + \theta_w c_w }{1+ \theta_w }$

Condições

Variáveis

Relação

Desenvolvimento

Com as variáveis la i-ésima massa do sistema ($M_i$) e o calor específico da i-ésima massa ($c_i$), você pode calcular o calor específico ($c$) para o solo usando a seguinte equação:

$ c =\displaystyle\frac{ \displaystyle\sum_i c_i M_i }{ \displaystyle\sum_i M_i }$

Além disso, utilizando as variáveis la massa seca de areia na amostra ($M_a$), la massa seca de lodo na amostra ($M_i$), la massa seca de argila na amostra ($M_c$) e la massa de água no solo ($M_w$), juntamente com o calor específico da areia ($c_a$), o calor específico do silte ($c_i$), o calor específico da argila ($c_c$) e o calor específico da água ($c_w$), você pode obter o calor específico (

$c$

) com a fórmula a seguir:

$c=\displaystyle\frac{M_ac_a+M_ic_i+M_cc_c+M_wc_w}{M_a+M_i+M_c+M_w}$

Usando as seguintes equações:

$ g_a =\displaystyle\frac{ M_a }{ M_s }$

$ g_i =\displaystyle\frac{ M_i }{ M_s }$

$ g_c =\displaystyle\frac{ M_c }{ M_s }$

$ g_a + g_i + g_c = 1$

e

$ \theta_w =\displaystyle\frac{ M_w }{ M_s }$

Então, o calor específico ($c$) é simplificado com a seguinte equação:

$ c = \displaystyle\frac{ g_a c_a + g_i c_i + g_c c_c + \theta_w c_w }{1+ \theta_w }$

O calor específico depende principalmente do teor de água, mas também da textura e, consequentemente, da proporção de areia, silte e argila no solo. Em qualquer caso, os calores específicos dos diferentes componentes são os seguintes:

ID:(15125, 0)