ciencia

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA
DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE ENERGÍA Y FÍSICA

BIOFISICA

PROPAGACIÓN DEL CALOR
La experiencia pone de manifiesto que la cantidad de calor tomada (o cedida) por un cuerpo
es directamente proporcional a su masa y al aumento (o disminución) de temperatura que
experimenta. La expresión matemática de esta relación es la ecuación calorimétrica.

Q = c · m · (Tf -Ti)

(1)

donde Q representa el calor cedido o absorbido, m la masa del cuerpo y Tf y Ti las
temperaturas final e inicial respectivamente. Q será positivo si la temperatura final es mayor
que la inicial (Tf > Ti) y negativo en el caso contrario (Tf < Ti). La letra c representa la
constante de proporcionalidad correspondiente y su valor es característico del tipo de
sustancia que constituyeel cuerpo en cuestión. Dicha constante se denomina calor
específico. Su significado puede deducirse de la ecuación (1). Si se despeja c, de ella
resulta:

(2)
El calor específico de una sustancia equivale, por tanto, a una cantidad de calor por unidad
de masa y de temperatura; o en otros términos, es el calor que debe suministrarse a la
unidad de masa de una sustancia dada para elevar sutemperatura un grado.

Unidades de calor
La ecuación calorimétrica (1) sirve para determinar cantidades de calor si se conoce la masa
del cuerpo, su calor específico y la diferencia de temperatura, pero además permite definir la
caloría como unidad de calor. Si por convenio se toma el agua líquida como sustancia de
referencia asignando a su calor específico un valor unidad, la caloría resultade hacer uno el
resto de las variables que intervienen en dicha ecuación.
Una caloría es la cantidad de calor necesaria para elevar en un grado centígrado (1 ºC) la
temperatura de un gramo de agua.
Esta definición, que tiene su origen en la época en la que la teoría del calórico estaba en
plena vigencia, se puede hacer más precisa si se considera el hecho de que el calor
específico del aguavaría con la temperatura. En tal caso la elevación de un grado
centígrado a la que hace referencia la anterior definición ha de producirse entre 14,5 y 15,5
ºC a la presión atmosférica.
Una vez identificado el calor como una forma de energía y no como un fluido singular, la
distinción entre unidades de calor y unidades de energía perdió significado. Así, la unidad de
calor en el SI coincidecon la de energía y es el joule (J), habiendo quedado la caloría
reducida a una unidad práctica que se ha mantenido por razones históricas, pero que va
siendo progresivamente desplazada por el joule.

Calor específico y capacidad calorífica
La ecuación calorimétrica puede escribirse también en la forma:

Q = C(Tf - Ti)

(3)

Expresando así que en un cuerpo dado la cantidad de calorcedido o absorbido es
directamente proporcional a la variación de temperatura. La nueva constante de
proporcionalidad C recibe el nombre de capacidad calorífica

(4)
y representa la cantidad de calor que cede o toma el cuerpo al variar su temperatura en un
grado.

Lic. CHRISTIAN PUICAN FARROÑAY

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BIOFISICAA diferencia del calor específico, la capacidad calorífica es una característica de cada
cuerpo y se expresa en el SI en J/K. Su relación con el calor específico resulta de comparar
las ecuaciones (1) y (3) en las que ambas magnitudes están presentes:

C=m·c

(5)

De acuerdo con esta relación, la capacidad calorífica de un cuerpo depende de su masa y
de la naturaleza de la sustancia quelo compone.

Aplicación de la determinación del calor específico
El calor específico de un cuerpo puede determinarse mediante el calorímetro. Dado que éste
es un atributo físico característico de cada sustancia, la comparación del valor obtenido con
los de una tabla estándar de calores específicos puede ayudar a la identificación de la
sustancia que compone el cuerpo en cuestión.
Se...