Termodinamica

La termodinámica ( termo , que significa «calor» y dínamis, que significa «fuerza») es la rama de la física que describe los estados de equilibrio a nivel macroscópico.3 Constituye una teoría fenomenológica, a partir de razonamientos deductivos, que estudia sistemas reales, sin modelizar y sigue un método experimental.4 Los estados de equilibrio son estudiados y definidos por medio de magnitudesextensivas tales como la energía interna, la entropía, el volumen o la composición molar del sistema,5 o por medio de magnitudes no-extensivas derivadas de las anteriores como la temperatura, presión y el potencial químico; otras magnitudes tales como la imanación, la fuerza electromotriz y las asociadas con la mecánica de los medios continuos en general también pueden ser tratadas por medio dela termodinámica.
El calor específico es una magnitud física que se define como la cantidad de calor que hay que suministrar a la unidad de masa de una sustancia o sistema termodinámico para elevar su temperatura en una unidad (kelvin o grado Celsius). En general, el valor del calor específico depende de dicha temperatura inicial.1 2 Se le representa con la letra  (minúscula).
De forma análoga,se define la capacidad calorífica como la cantidad de calor que hay que suministrar a toda la masa de una sustancia para elevar su temperatura en una unidad (kelvin o grado Celsius). Se la representa con la letra  (mayúscula).
Por lo tanto, el calor específico es el cociente entre la capacidad calorífica y la masa, esto es  donde  es la masa de la sustancia.
Ecuaciones básicas
El calorespecífico medio () correspondiente a un cierto intervalo de temperaturas  se define en la forma:

Donde  es la transferencia de energía en forma calorífica en el entre el sistema y su entorno u otro sistema,  es la masa del sistema (se usa una n cuando se trata del calor específico molar) y  es el incremento de temperatura que experimenta el sistema. El calor específico () correspondiente a unatemperatura dada  se define como:

El calor específico () es una función de la temperatura del sistema; esto es,  . Esta función es creciente para la mayoría de las sustancias (excepto para los gases monoatómicos y diatónicos). Esto se debe a efectos cuánticos que hacen que los modos de vibración estén cuantizados y sólo estén accesibles a medida que aumenta la temperatura. Conocida la función, lacantidad de calor asociada con un cambio de temperatura del sistema desde la temperatura inicial  a la final  se calcula mediante la integral siguiente:

En un intervalo donde la capacidad calorífica sea aproximadamente constante la fórmula anterior puede escribirse simplemente como:

El calor latente es la energía requerida por una cantidad de sustancia para cambiar de fase, de sólido a líquido(calor de fusión) o de líquido a gaseoso (calor de vaporización).Se debe tener en cuenta que esta energía en forma de calor se invierte para el cambio de fase y no para un aumento de la temperatura; por tanto al cambiar de gaseoso a líquido y de líquido a sólido se libera la misma cantidad de energía.
Cuando se aplica calor al hielo, va ascendiendo sutemperatura hasta que llega a 0 °C (temperatura de cambio de fase), a partir de entonces, aun cuando se le siga aplicando calor, la temperatura no cambia hasta que se haya fundido del todo. Esto se debe a que el calor se emplea en la fusión del hielo.
Una vez fundido el hielo la temperatura volverá a subir hasta llegar a 100 °C; desde ese momento se mantendrá estable hasta que se evapore toda elagua.
Esta cualidad se utiliza en la cocina, en refrigeración, en bombas de calor y es el principio por el que el sudor enfría el cuerpo.

La temperatura es una magnitud referida a las nociones comunes de caliente, tibio, frío que puede ser medida, específicamente, con un termómetro. En física, se define como una magnitud escalar relacionada con la energía interna de un sistema termodinámico,...