Fisica

Reacciones químicas
y Energía Calorífica
1 caloría = 4.184 joules = 4.184 J
1 Kilocaloría = 1.000 calorías = 1 Kcal |

El calor de reacción: es el cambio de energía que se presenta del rompimiento o formación de enlaces químicos. El calor de reacción se expresa generalmente en términos de calorías o kilocalorías (Kcal). Actualmente también se utiliza el joule (J) como medida de energíacuando se habla de cambios químicos.
El calor de reacción puede recibir diferentes nombres según el tipo de cambio que se produce en la reacción. Puede nombrarse entonces como: calor de formación, calor de combustión, calor de neutralización, etc.
Reacciones exotérmicas y reacciones endotérmicas:
Durante las reacciones químicas puede producirse absorción o liberación de energía. Esto indica quetanto los reaccionantes como los productos contienen calor que es característico de su masa. El contenido de calor es una medida de la energía que está acumulada por una sustancia durante su formación.
 
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Reacciones endotérmicas: son aquellas reacciones que absorben calor, lo que significa que la energía de las moléculas de los productos (EP) es mayor que la energía de lasmoléculas de los reaccionantes (ER).
La reacción para obtener N2O es un proceso endotérmico que requiere calor para unir al nitrógeno y el oxígeno, la cantidad de calor se representa en Kcal.
2N2(g) + O2(g) + 39 Kcal  2N2O(g)

Reacciones exotérmicas: son aquellas reacciones donde se libera calor, esto significa que la energía de las moléculas de los productos (EP) es menor que la energía de lasmoléculas de los reaccionantes (ER).

La combustión del metano es una reacción de tipo exotérmico: CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 2H2O(g) + 213 Kcal.
 
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Energía calorífica y temperatura: Si una muestra de agua a una temperatura conocida (Temperatura inicial = Ti) se calienta durante un cierto tiempo, se observa un incremento de su temperatura. Al medir la nueva temperatura se obtiene laTemperatura final (Tf), la variación de la temperatura en la muestra se calcula restando la Tf menos la Ti y el resultado se denomina
T.

La temperatura representa una medida de intensidad de calor, pero no es una medida de energía calorífica, pues la energía calorífica se expresa en calorías.
 
1 caloría es la cantidad de calor que absorbe 1 g de agua para elevar su temperatura de 14,5ºC a 15,5ºC .
Así, el Calor: es la transferencia de energía entre dos sistemas a diferentes temperaturas.
Al igual que el agua cada sustancia tiene una capacidad determinada para absorber calor, es decir tiene una capacidad calorífica propia.
Capacidad calorífica: es la cantidad de calor que se requiere para elevar a 1ºC la temperatura de 1 mol de sustancia.

Cuando se compara la capacidad caloríficade una sustancia con la del agua, que tiene el valor de la unidad, se obtiene un valor denominado calor específico.
Calor específico (Ce): es la cantidad de calor necesaria para aumentar en 1ºC la temperatura de 1 gr de sustancia.

Calores específicos de algunas sustancias o elementos:
Sustancia o elemento químico | Calor específico (cal/gºC) |
Agua |
Alcohol etílico |
Aluminio |Hierro |
Cobre |
Calcio |
Magnesio |
| 1,00 |
0,511 |
0,217 |
0,113 |
0,093 |
0,149 |
0,248 |
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El calor ganado por un sistema se determina mediante la siguiente ecuación:
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Q = sistema
T = Diferencia de la temperatura final – temperatura inicial
M= Masa de la sustancia sobre la cual se produce el cambio de temperatura.
Ce = Calor específico de la sustancia. 
 
Ejemplo 1: Calcule la cantidad de calor absorbida por 200 g de agua cuando son calentados desde 20 ºC hasta 80 ºC . | |
Si queremos llevar el valor obtenido a Kcal, solo debe realizarse una simple regla de tres tomando en cuenta que: 1 Kcal es igual a 1.000 cal.: | |
Si se desea expresar la cantidad de calor en Joules, es necesario recordar que 1 caloría es igual a 4,184 j/cal,...