calor



Unidades de medida
La unidad de medida del calor en el Sistema Internacional de Unidades es la misma que la de la energía y el trabajo: el Joule (unidad de medida).
Otra unidad ampliamente utilizada para la cantidad de energía térmica intercambiada es la caloría (cal), que es la cantidad de energía que hay que suministrar a un gramo de agua a 1 atmósfera de presión para elevar sutemperatura de 14,5 a 15,5 grados celsius. La caloría también es conocida como caloría pequeña, en comparación con la kilocaloría (kcal), que se conoce como caloría grande y es utilizada en nutrición.
1 kcal = 1.000 cal
Joule, tras múltiples experimentaciones en las que el movimiento de unas palas, impulsadas por un juego de pesas, se movían en el interior de un recipiente con agua, estableció elequivalente mecánico del calor, determinando el incremento de temperatura que se producía en el fluido como consecuencia de los rozamientos producidos por la agitación de las palas:
1 cal = 4,184 J
El joule (J) es la unidad de energía en el Sistema Internacional de Unidades, (S.I.).
El BTU, (o unidad térmica británica) es una medida para el calor muy usada en Estados Unidos y en muchos otros paísesde América. Se define como la cantidad de calor que se debe agregar a una libra de agua para aumentar su temperatura en un grado Fahrenheit, y equivale a 252 calorías.
Calor específico
Artículo principal: Calor específico
El calor específico es la energía necesaria para elevar 1 ºC la temperatura de un gramo de materia o sustancia. El concepto de capacidad calorífica es análogo al anterior peropara una masa de un mol de sustancia (en este caso es necesario conocer la estructura química de la misma).
El calor específico es un parámetro que depende del material y relaciona el calor que se proporciona a una masa determinada de una sustancia con el incremento de temperatura:

donde:
Q es el calor aportado al sistema.
m es la masa del sistema.
c es el calor específico del sistema.
?T esel incremento de temperatura que experimenta el sistema.
Las unidades más habituales de calor específico son:

El calor específico de un material depende de su temperatura; no obstante, en muchos procesos termodinámicos su variación es tan pequeña que puede considerarse que el calor específico es constante. Asimismo, también se diferencia del proceso que se lleve a cabo, distinguiéndoseespecialmente el "calor específico a presión constante" (en un proceso isobaro) y "calor específico a volumen constante (en un proceso isocoro).

De esta forma, y recordando la definición de caloría, se tiene que el calor específico del agua es aproximadamente:







Calor específico molar
El calor específico de una sustancia es un índice importante de su constitución molecular interna, y amenudo da información valiosa de los detalles de su ordenación molecular y de las fuerzas intermoleculares. En este sentido, con frecuencia es muy útil hablar de calor específico molar denotado por cm, y definido como la cantidad de energía necesaria para elevar la temperatura de un mol de una sustancia en 1 grado es decir, está definida por:

Donde n indica la cantidad de moles en la sustanciapresente.
Capacidad calorífica
La capacidad calorífica de una sustancia es una magnitud que indica la mayor o menor dificultad que presenta dicha sustancia para experimentar cambios de temperatura bajo el suministro de calor. Se denota por C y se define como:

Cambios de fase
Artículo principal: Estado de agregación
En la naturaleza existen tres estados usuales de la materia: sólido,líquido y gaseoso. Al aplicarle calor a una sustancia, ésta puede cambiar de un estado a otro. A estos procesos se les conoce como cambios de fase. Los posibles cambios de fase son:
de estado sólido a líquido, llamado fusión,
de estado líquido a sólido, llamado solidificación,
de estado líquido a gaseoso, llamado evaporación o vaporización,
de estado gaseoso a líquido, llamado condensación,
de...