Capacidad térmica

Universidad Nacional Autónoma de México
Facultad de Química


Laboratorio de Termodinámica


06 Capacidad térmica

Equipo: 5
Carrasco Ibarra Alfredo
Luna Manuel Griselda
Noria Sánchez Angel Iván



Grupo: 35
Gerardo Omar Hernández Segura








26 de marzo del 2014
Objetivo
Poder determinar capacidad térmica y capacidad térmica específica, entendiendo el concepto ysaber cómo aplicarlo.

Introducción

Para comprender el concepto de capacidad térmica, hay que partir de la ley cero de la termodinámica. Establece que dos sistemas: A y B, se ponen en contacto a través de una pared térmicamente conductora (están en contacto térmico), cuando las propiedades de éstos dos sistemas se estabilizan en valores, se hallan en equilibrio térmico. Si hay un tercersistema en contacto con ellos, también está en equilibrio. Se dice que están en equilibrio cuando tienen la misma temperatura, ésta es una propiedad intensiva, no mecánica del sistema y función de estado.
El calor es una cantidad de energía que fluye a través de la frontera de un sistema durante un cambio de estado en virtud de la diferencia de temperatura del sistema y el entorno, el cual fluye de unpunto de mayor temperatura uno de menor temperatura.
El calor es positivo si una masa de agua en el entorno se enfría (ha fluido calor desde el entorno).
El calor es negativo si una masa de agua se calienta en el entorno (ha fluido calor hacia el entorno).
La transferencia de calor depende de la naturaleza de la sustancia, la masa de la sustancia y de la diferencia de temperatura.
Si unsistema está aislado, el intercambio energético se da exclusivamente entre lo que hay dentro de él (por ejemplo, entre el agua y el metal), entonces la energía que uno cede, es igual al que el otro gana. (Calor ganado= -Calor cedido)
Las sustancias absorben energía en formas distintas. Una parte de la energía hace aumentar la rapidez de traslación de las moléculas. Este tipo de movimiento esresponsable del aumento de la temperatura. Otra fracción de la energía absorbida puede acelerar la rotación de las moléculas o sus vibraciones internas. Otra parte puede estirar los lazos intermoleculares y almacenarse en forma de energía potencial. Pero estos tipos de energía no son medidas de la temperatura. La temperatura es únicamente una medida de la energía cinética asociada al movimiento detraslación. En general, sólo una porción de la energía que absorbe una sustancia eleva su temperatura.
Existe una propiedad característica de cada sustancia que está íntimamente relacionada con la transferencia de energía en forma de calor, y es la responsable en gran medida de la variación de temperatura que experimentan los materiales.


El flujo de calor es proporcional a la masa y a la variaciónde temperatura:
Q ∝ m∆T  Q = mc∆T
Donde m es la masa de la sustancia, ∆T la variación de temperatura y c es una constante de proporcionalidad característica de cada sustancia. Esta constante de proporcionalidad c recibe el nombre de capacidad térmica específica (también llamada capacidad calorífica específica o calor específico.

Las unidades en las que se expresa la capacidadtérmica específica son:
Sistema Internacional:
Unidades de uso común:
La capacidad térmica específica de una sustancia se define como la cantidad de calor necesaria para elevar 1 grado la temperatura de una masa unitaria de dicha sustancia. Como esta propiedad está definida para una masa fija de sustancia, quiere decir que es una propiedad intensiva.


La capacidad térmica (o capacidadcalorífica) C, puede evaluar como:
C = mc donde C es la capacidad térmica, m es la masa de la sustancia y c es la capacidad térmica específica.
Esta ecuación también puede expresarse como:
Las unidades en las que se expresa la capacidad térmica son:
Sistema Internacional:
Unidades de uso común:
La capacidad térmica se define como la cantidad de energía en forma de calor que se...