TERMODINAMICA

CAPACIDAD TÉRMICA ESPECÍFICA DE METALES
Objetivos:
 Identificar algunos metales de trabajo.
 Determinar cualitativamente el valor de la capacidad térmica específica de algunos
metales con base en la cantidad de parafina que funden.
MARCO TEORICO
El calor es la energía que se transfiere de un sistema a otro debido a una diferencia
de temperaturas.
La teoría moderna del calor la da aconocer James Joule demostrando que la
ganancia o pérdida de una cantidad determinada de calor va acompañada de la desaparición
o aparición de una cantidad equivalente de energía mecánica. El calor, por tanto, es una
energía que no se conserva.
La temperatura de un sistema generalmente aumenta cuando se le suministra energía
en forma de calor. La cantidad de calor necesaria para elevar latemperatura de un sistema
es proporcional a la variación de temperatura y a la masa de la sustancia cuando no hay
cambio de fase en la misma.
Calor sensible es aquel que recibe un cuerpo o un objeto y hace que aumente su temperatura sin afectar su estructura molecular y por lo tanto su estado. En general, se ha observado experimentalmente que la cantidad de calor necesaria para calentar o enfriarun cuerpo es directamente proporcional a la masa del cuerpo y a la diferencia de temperaturas. La constante de proporcionalidad recibe el nombre de calor específico
El calor sensible se puede calcular en algunos casos simples:
Si el proceso se efectúa a presión constante:

En donde H es la entalpía del sistema, m es la masa del cuerpo, es el calor específico a presión constante (definido comola cantidad de calor requerida para aumentar en un grado la temperatura de la unidad de masa de un cuerpo a presión constante), es la temperatura final y es la temperatura inicial del cuerpo.
Si el proceso se efectúa a volumen constante:

En donde U representa la energía interna del sistema, n son las moles de la sustancia y es el calor específico a volumen constante. Los valores de calorespecífico varían también con la temperatura ambiente y el estado físico de agregación de las sustancias.
EN GENERAL
Q = m c ΔT
Donde:
Q = calor
m = masa
c = capacidad térmica específica
ΔT = gradiente de temperatura
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 queexperimenta. En una forma más rigurosa, es la energía necesaria para aumentar la temperatura de una determinada sustancia en una unidad de temperatura.[1] Indica la mayor o menor dificultad que presenta dicho cuerpo para experimentar cambios de temperatura bajo el suministro de calor.
Para medir la capacidad calorífica bajo unas determinadas condiciones es necesario comparar el calor absorbidopor 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.
es el calor absorbido por el sistema.
la variación de temperatura
Se mide en unidades del SI julios por kelvin (J/K) (o también en cal/°C).
La capacidad calorífica (C) de un sistemafísico 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 la capacidad calorífica del cuerpo o sistema
c es el calor específico o capacidad calorífica específica
m la masa de sustancia considerada



COLORIMETRIACalorimetría a presión constante
El calor medido es igual al cambio en la energía interna del sistema menos el trabajo realizado:

Como la presión se mantiene constante, el calor medido representa el cambio de entalpía.


Calorímetro
El calorímetro es un instrumento que sirve para medir las cantidades de calor
“suministradas” o “recibidas” por los sistemas, es decir, sirve para...