Unidades de calor

Unidades de calor
La ecuación calorimétrica (8.6) sirve para determinar cantidades de calor si se conoce la masa del cuerpo, su calor específico y la diferencia de temperatura, pero además permite definir la caloría como unidad de calor. Si por convenio se toma el agua líquida como sustancia de referencia asignando a su calor específico un valor unidad, la caloría resulta de hacer uno el restode las variables que intervienen en dicha ecuación.
Una caloría es la cantidad de calor necesaria para elevar en un grado centígrado (1 °C) la temperatura de un gramo de agua. Esta definición, que tiene su origen en la época en la que la teoría del calórico estaba en plena vigencia, se puede hacer más precisa si se considera el hecho de que el calor específico del agua varía con la temperatura. Ental caso la elevación de un grado centígrado a la que hace referencia la anterior definición ha de producirse entre 14,5 y 15,5 °C a la presión atmosférica.
Una vez identificado el calor como una forma de energía y no como un fluido singular, la distinción entre unidades de calor y unidades de energía perdió significado. Así, la unidad de calor en el SI coincide con la de energía y es el joule(J), habiendo quedado la caloría reducida a una unidad práctica que se ha mantenido por razones históricas, pero que va siendo progresivamente desplazada por el joule.

Capacidad calorífica
La capacidad térmica es una magnitud física derivada (derivada, porque se compone de dos magnitudes básicas), que se mide en cal/º (caloría por grado Celsius) por eso es derivada, se compone de dos magnitudesbásicas: calor (medido en calorías) y temperatura (medida en grados Celsius). Explicarla, según una definición, es algo medio complicado. Por eso primero, es mejor, dar un ejemplo: 



Ejemplo:




“A un cuerpo A se le proporciona una cantidad de calor igual a 100 cal, en consecuencia la temperatura de todo el cuerpo se eleva en 10 ºC. Pero si esa misma cantidad de calor (100 cal) essuministrada a otro cuerpo diferente B, comprobamos que la temperatura en todo el cuerpo B se eleva 20 ºC”. 



Definición:

Si un cuerpo recibe una cantidad de calor ΔQ y su temperatura varía (se eleva o disminuye) en ΔT, la capacidad térmica de este cuerpo estará dada por la siguiente fórmula: 




“Q” es el símbolo universal del calor. 
“T” es el símbolo de temperatura. 
“Δ” se llama“Delta” y es una letra griega que expresa una variación. Por ejemplo: ΔT significa una variación en la temperatura, y se lee “delta T”. 
“C” (en mayúscula siempre) es el símbolo de capacidad térmica.
Sigamos con el ejemplo:




Al cuerpo A se le proporcionaron 100 cal (ΔQ) y su temperatura aumentó 10ºC (ΔT). Al cuerpo B se le proporcionaron 100 cal (ΔQ) y su temperatura aumentó 20ºC (ΔT). Entonces con los datos proporcionados y sabiendo la fórmula, podremos definir cuantitativamente la capacidad térmica de cada cuerpo. 


Comencemos con el cuerpo A:


C = ΔQ/ΔT 

Ahora reemplazamos: 

C = 100/10 Esto significa que cuando le proporcionamos 100 cal al cuerpo A, este aumenta 10 ºC su temperatura. 

Resolvemos: 

C = 10 cal/ºC (se lee “10 calorías por grado Celsius) ysignifica que para que el cuerpo A eleve 1ºC su temperatura necesitamos proporcionarle 10 cal. 

Para el cuerpo B:



C = ΔQ/ΔT 
C = 100/20 
C = 20 cal/ºC 

Cambios de fase
Cambios de estado de agregación de la materia
Son los procesos en los que un estado de la materia cambia a otro manteniendo una semejanza en su composición. A continuación se describen los diferentes cambios de estado otransformaciones de fase de la materia:
Fusión: Es el paso de un sólido al estado líquido por medio del calor; durante este proceso endotérmico (proceso que absorbe energía para llevarse a cabo este cambio) hay un punto en que la temperatura permanece constante. El "punto de fusión" es la temperatura a la cual el sólido se funde, por lo que su valor es particular para cada sustancia. Cuando...