capacidad calorifica

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIADE INGENIERIA,
CIENCIAS SOCIALES Y ADMINISTRATIVAS

INTRODUCCIÓN
CAPACIDAD CALORÍFICA
La capacidad calorífica de un cuerpo es el cociente entre la cantidad de energía calorífica
transferida a un cuerpo o sistema en un proceso cualquiera y el cambio de temperatura que
experimenta. En una forma menos formal es la energíanecesaria para aumentar 1 K la
temperatura de una determinada cantidad de una sustancia, (usando el SI). Indica la mayor o
menor dificultad que presenta dicho cuerpo para experimentar cambios de temperatura bajo el
suministro de calor. Puede interpretarse como una medida de inercia térmica. Es una propiedad
extensiva, ya que su magnitud depende, no solo de la sustancia, sino también de lacantidad de
materia del cuerpo o sistema; por ello, es característica de un cuerpo o sistema particular. Por
ejemplo, la capacidad calorífica del agua de una piscina olímpica será mayor que la de un vaso de
agua. En general, la capacidad calorífica depende además de la temperatura y de la presión.
La capacidad calorífica no debe ser confundida con la capacidad calorífica específica o calorespecífico, el cual es la propiedad intensiva que se refiere a la capacidad de un cuerpo «para
almacenar calor» y es el cociente entre la capacidad calorífica y la masa del objeto. El calor
específico es una propiedad característica de las sustancias y depende de las mismas variables
que la capacidad calorífica.
MEDIDA DE LA CAPACIDAD CALORÍFICA
Para medir la capacidad calorífica bajo unasdeterminadas condiciones es necesario comparar el
calor absorbido por una sustancia (o un sistema) con el incremento de temperatura resultante. La
capacidad calorífica viene dada por:

Donde:
•
•
•

C es la capacidad calorífica, que en general será función de las variables de estado.
Q es el calor absorbido por el sistema.
ΔT la variación de temperatura

Se mide en unidades del SI julios/K (otambién en cal/ºC).
La capacidad calorífica (C) de un sistema físico depende de la cantidad de sustancia o masa de
dicho sistema. Para un sistema formado por una sola sustancia homogénea se define además el
calor específico o capacidad calorífica específica c a partir de la relación:

Donde:
•

c es el calor específico o capacidad calorífica específica

Capacidad calorífica y calor deneutralización

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•

m la masa de sustancia considerada

De las anteriores relaciones es fácil inferir que al aumentar la masa de una sustancia, se aumenta
su capacidad calorífica ya que aumenta la inercia térmica, y con ello aumenta la dificultad de lasustancia para variar su temperatura. Un ejemplo de esto se puede apreciar en las ciudades
costeras donde el mar actúa como un gran termostato regulando las variaciones de temperatura.
PLANTEAMIENTO FORMAL DE CAPACIDAD CALORÍFICA
Sea un sistema termodinámico en el estado A. Se define la capacidad calorífica Cc asociada a un
proceso cuasi estático elemental c que parte de A y finaliza en el estado Bcomo el límite del
cociente entre el la cantidad de calor Q absorbido por el sistema y el incremento de temperatura
ΔT que experimenta cuando el estado final B tiende a confundirse con el inicial A.

La capacidad calorífica es, de este modo, una variable termodinámica y está perfectamente
definida en cada estado de equilibrio del sistema.
El calor de neutralización es el calor intercambiadoen la reacción de un ácido con una base a una
dada temperatura y presión, para formar un mol de agua. Por ser un ∆ Hreacción, su valor depende
de:
·

la naturaleza química del ácido y base utilizados

·

sus concentraciones

·

la temperatura

En el caso de los ácidos y bases fuertes muy diluidos, el calor de neutralización puede
considerarse independiente de la naturaleza...