Esquemas
Calor específico
El calor específico es una magnitud física 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 laletra (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 sustanciaEl 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: Calor específico y capacidad calorífica de algunos materiales.)
Cuanto mayor es el calor específico de las sustancias, más energía calorífica se necesitapara 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 del físico Joseph Black, quien realizó variadas medidas calorimétricas y usó la frase “capacidad para el calor”.4 En esa época lamecánica yla 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 ser reemplazado.5
[editar]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 entre el sistema y su entorno u otro sistema, es la 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 los gases monoatómicos ydiatómicos). 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 lafinal se calcula mediante la integral siguiente:
En un intervalo donde la capacidad calorífica sea aproximadamente constante la fórmula anterior puede escribirse simplemente como:
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Solidificación
La solidificación es un proceso físico que consiste en el cambio de estado de la materia de líquido a sólido producido por una disminución en latemperatura o por una compresión de este material. Es el proceso inverso a la fusión. Ejemplo de esto es cuando colocamos en el congelador agua, como la temperatura es muy baja esto hace que se haga hielo, o en pocas palabras,ayudar el volumen al solidificarse, aunque no sucede en todos los casos; en el caso del agua aumenta.
Solidificación. Es un proceso físico que consiste en el cambio deestado de la materia de líquido a sólido producido por una disminución en la temperatura. Es el proceso inverso a la fusión. Ejemplo de esto es cuando metes al congelador agua, como la temperatura es muy baja esto hace que se haga hielo, o en pocas palabras se convierta en solido. En general, los compuestos disminuyen de volumen al solidificarse, aunque no sucede en todos los casos; en el caso del agua...
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