Calorimetria

CALORIMETRIA

La cantidad de calor adicionado (o retirado) DQ de un cuerpo (sistema) para aumentar (o disminuir) su temperatura una cantidad DT sin que haya cambio de estado de la materia estárelacionada a la masa del cuerpo m y a una propiedad del cuerpo llamada calor específico c de la siguiente manera:

DQ=mcDT (1)

El producto de la masa y el calor específico genera una nuevacantidad llamada capacidad térmica o capacidad calórica C , o sea, mc=C. La determinación de c o de C es fundamental para destinarle aplicación a un determinado material. En la siguiente tabla se resumenalgunos valores de c para sustancias conocidas a presión ambiente constante (1 atm.) :

Sustancia c [J/(gºC)] c[cal/gºC]
Agua 4.182 1.0
Aire seco 1.009 0.241
Aluminio 0.896 0.214
Bronce 0.385 0.092Cobre 0.385 0.092
Concreto 0.92 0.22
Hielo (a 0ºc) 2.09 0.5
Plomo 0.13 0.031
Vidrio 0.779 0.186
Zinc 0.389 0.093

Como se puede notar de esta tabla, el valor de c de una misma sustancia (aguao hielo) generalmente es diferente para sus diferentes estados de la materia. El significado de la capacidad calorífica puede extraerse pensando en lo siguiente: suponga dos objetos, uno de cobre yotro de aluminio, pesando 1 Kg cada uno, que están recibiendo individualmente 1 KJ de calor; cuál de los objetos estará con mayor temperatura después de recibir todo el calor?
La cantidad de caloradicionado (o retirado) DQ de un cuerpo (sistema) para aumentar (o disminuir) su temperatura una cantidad DT mientras se produce cambio de estado de la materia está relacionada a la masa del cuerpo m y auna propiedad del cuerpo llamada calor latente de la transformación (fusión, vaporización, etc.) L:
DQ=mL (2)
La tabla siguiente resume los calores latentes de fusión a presión ambiente constante(1 atm.) de varias sustancias conocidas:

Calor latente de fusión Lf
Material (cal/g) (J/g)
Aluminio 94.5 396
Cobre 49.0 205
Hierro 63.7 267
Plomo 5.5 23
Magnesio 88.0 370
Zinc 27.0 110...