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Calor específico

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.1
El calor específico es una propiedadintensiva de la materia, por lo que es representativo de cada materia; por el contrario, la capacidad calorífica es una propiedad extensiva representativa de cada cuerpo o sistema particular.3 (Ver tabla en: Calor específico y capacidad calorífica de algunos materiales.)Cuanto mayor es el calor específico de las sustancias, más energía calorífica se necesita para incrementar la temperatura. Porejemplo, se requiere ocho veces más energía para incrementar la temperatura de un lingote de magnesio que para un lingote de plomo de la misma masa.nota 1
Ecuaciones básicas
El calor específico 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,  esla 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 una temperatura 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 losgases monoatómicos y diatómicos). 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 , la cantidad 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 seaaproximadamente constante la fórmula anterior puede escribirse simplemente como:

Dilatación de los Cuerpos

La mayoría de los materiales, en la naturaleza por efecto del calor se dilatan, es decir aumentan su longitud, su área, su volumen. dependiendo del tipo de distribución de masa, en el caso que sea una distribución lineal, hablamos de dilatación lineal, si la distribución de área. la dilatación essuperficial, y en el caso general el cambio de volumen, hablamos de dilatación volumétrica. En general el cambio de temperatura ocasiona cambios en los cuerpos. 

Aunque existen algunos materiales para los cuales el efecto del calor ocasiona que su volumen disminuye, es decir en vez de dilatarse se contraen, es el caso del agua, un caso especial y gracias al cual es factible la vida en los lagoscongelados, esto ocurre entre los cero y cuatro grados Celsius, donde el agua en vez de dilatarse se contrae alcanzando la máxima concentración de masa y por tanto la máxima densidad, en le caso de lagos lleva a efectuar el proceso de convección, lo cual lleva a que la parte interior en los lagos congelados quede a cuatro grados Celsius, y esto permite la vida en estos.

Para medir la dilataciónde los materiales se establece la relación entre la temperatura, el volumen y la razón entre estos dos parámetros nos da la medida de la dilatación a través de un coeficiente llamado coeficiente de dilatación térmica, en el caso linea se usa la letra griega "alfa", para el caso superficial se usa "beta" y para el caso volumétrico se usa "gamma".
Coeficiente gamma = (Cambio de Volumen) /...