Calor Espesiico
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Publicado: 29 de octubre de 2013
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 c\,\! (minúscula).
De forma análoga, se definela 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 C\,\! (mayúscula).
Por lo tanto, el calor específico es el cociente entre la capacidad calorífica y la masa, esto es c=C/m \,\! donde m \,\! es la masa de la sustancia.1
Índice
1Introducción
1.1 Ecuaciones básicas
1.2 Cantidad de sustancia
1.3 Conceptos relacionados
2 Unidades
2.1 Unidades de calor
2.2 Unidades de calor específico
3 Factores que afectan el calor específico
3.1 Grados de libertad
3.2 Masa molar
3.3 Enlaces puente de hidrógeno
3.4 Impurezas
4 Tabla de capacidadescaloríficas
5 Materiales de construcción
6 Véase también
7 Referencias
8 Bibliografía
9 Enlaces externos
Introducción
El calor específico es una propiedad intensiva 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: Calorespecífico y capacidad calorífica de algunos materiales.)
Cuanto mayor es el calor específico de las sustancias, más energía calorífica se necesita para incrementar la temperatura. Por ejemplo, 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
El término "calor específico" tiene su origen en el trabajo delfísico Joseph Black, quien realizó variadas medidas calorimétricas y usó la frase “capacidad para el calor”.4 En esa época la mecánica y la termodinámica se consideraban ciencias independientes, por lo que actualmente el término podría parecer inapropiado; tal vez un mejor nombre podría ser transferencia de energía calorífica específica, pero el término está demasiado arraigado para serreemplazado.5
Ecuaciones básicas
El calor específico medio (\hat c) correspondiente a un cierto intervalo de temperaturas \Delta T\, se define en la forma:
\hat c = \frac{Q}{m \,\Delta T}
donde Q\, es la transferencia de energía en forma calorífica entre el sistema y su entorno u otro sistema, m\, es la masa del sistema (se usa una n cuando se trata del calor específico molar) y \Delta T\,es el incremento de temperatura que experimenta el sistema. El calor específico (c\,\!) correspondiente a una temperatura dada T\,\! se define como:
c = \lim_{\Delta T \to 0} \frac{Q}{m \,\Delta T} = \frac {1}{m} \frac{\mathrm d Q}{\mathrm d T}
El calor específico (c \,\!) es una función de la temperatura del sistema; esto es, c(T)\,\!. Esta función es creciente para la mayoría de lassustancias (excepto para los gases 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 c(T)\,\!, la cantidad de calor asociada con un cambio de temperatura del sistema desde la temperatura inicial T_\text{i} a la final T_\text{f} se calcula mediante laintegral siguiente:
Q = m \int_{T_\text{i}}^{T_\text{f}} c \, \mathrm d T
En un intervalo donde la capacidad calorífica sea aproximadamente constante la fórmula anterior puede escribirse simplemente como:
Q \approx m c \Delta T
Cantidad de sustancia
Cuando se mide el calor específico en ciencia e ingeniería, la cantidad de sustancia es a menudo de masa, ya sea en...
De forma análoga, se definela 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 C\,\! (mayúscula).
Por lo tanto, el calor específico es el cociente entre la capacidad calorífica y la masa, esto es c=C/m \,\! donde m \,\! es la masa de la sustancia.1
Índice
1Introducción
1.1 Ecuaciones básicas
1.2 Cantidad de sustancia
1.3 Conceptos relacionados
2 Unidades
2.1 Unidades de calor
2.2 Unidades de calor específico
3 Factores que afectan el calor específico
3.1 Grados de libertad
3.2 Masa molar
3.3 Enlaces puente de hidrógeno
3.4 Impurezas
4 Tabla de capacidadescaloríficas
5 Materiales de construcción
6 Véase también
7 Referencias
8 Bibliografía
9 Enlaces externos
Introducción
El calor específico es una propiedad intensiva 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: Calorespecífico y capacidad calorífica de algunos materiales.)
Cuanto mayor es el calor específico de las sustancias, más energía calorífica se necesita para incrementar la temperatura. Por ejemplo, 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
El término "calor específico" tiene su origen en el trabajo delfísico Joseph Black, quien realizó variadas medidas calorimétricas y usó la frase “capacidad para el calor”.4 En esa época la mecánica y la termodinámica se consideraban ciencias independientes, por lo que actualmente el término podría parecer inapropiado; tal vez un mejor nombre podría ser transferencia de energía calorífica específica, pero el término está demasiado arraigado para serreemplazado.5
Ecuaciones básicas
El calor específico medio (\hat c) correspondiente a un cierto intervalo de temperaturas \Delta T\, se define en la forma:
\hat c = \frac{Q}{m \,\Delta T}
donde Q\, es la transferencia de energía en forma calorífica entre el sistema y su entorno u otro sistema, m\, es la masa del sistema (se usa una n cuando se trata del calor específico molar) y \Delta T\,es el incremento de temperatura que experimenta el sistema. El calor específico (c\,\!) correspondiente a una temperatura dada T\,\! se define como:
c = \lim_{\Delta T \to 0} \frac{Q}{m \,\Delta T} = \frac {1}{m} \frac{\mathrm d Q}{\mathrm d T}
El calor específico (c \,\!) es una función de la temperatura del sistema; esto es, c(T)\,\!. Esta función es creciente para la mayoría de lassustancias (excepto para los gases 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 c(T)\,\!, la cantidad de calor asociada con un cambio de temperatura del sistema desde la temperatura inicial T_\text{i} a la final T_\text{f} se calcula mediante laintegral siguiente:
Q = m \int_{T_\text{i}}^{T_\text{f}} c \, \mathrm d T
En un intervalo donde la capacidad calorífica sea aproximadamente constante la fórmula anterior puede escribirse simplemente como:
Q \approx m c \Delta T
Cantidad de sustancia
Cuando se mide el calor específico en ciencia e ingeniería, la cantidad de sustancia es a menudo de masa, ya sea en...
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