CALOR (Q) es la energía transferida entre un sistema

Termodinámica Teoría (1212) Calor, trabajo y cambios de fase
CALOR (Q) es la energía transferida entre un sistema termodinámico y sus
alrededores, debido a una diferencia de temperaturas entre ellos.
Balance de energía
{cantidad de Q
absorbida o
cedida por el
agua}
α {masa
del agua}
{variación de la
temperatura (ΔT) del
agua}
Sistema cerrado
Q mT
Q  cmT
 cal 
Q
; c representa la capacidad térmica específica (antes:

mT  g º C 
calor específico). Por convención se decidió tomar como referencia el agua, cuyo
cal
valor de c  1
.
gº C
Donde c 
La capacidad térmica específica depende de la naturaleza de la sustancia o
material.
La capacidad térmica (antes capacidad calorífica [heat capacity], C, de un objeto
(sustancia, material) es la razón entre la cantidad de calor que pierde o absorbe,
Q, y su cambio de temperaturas.
La capacidad térmica
Q
C
T
Q  C T
La capacidad térmica específica (molar)
Q
mT
C
c
m
c
Propiedad extensiva
Propiedad intensiva
Falsa analogía: Capacidad de almacenar “algo” ¿capacidad calorífica? Los
cuerpos no tienen, ni almacenan calor.
Balance de energía:
calorganado   calorcedido
Ξ Qganado  Qcedido
UNAM. Facultad de Química. Elaborado por RMAER <[email protected]>
Termodinámica Teoría (1212) Calor, trabajo y cambios de fase
Respecto a alcanzar el equilibrio térmico:
Nomenclatura:
Teq=temperatura de equilibrio;
Ti= temperatura inicial;
Tf= temperatura final
Energía transferida en forma de calor ganada por el agua:

Qagua  magua cagua Teq  Ti , H2O

Energía transferida en forma de calor cedida por el bloque de hierro:
QFe  mFecFe Teq  Ti , Fe 


Balance de energía: QH2O  QFe ; entonces: magua cagua Teq  Ti ,H2O  mFe cFe Teq  Ti ,Fe 
Despejando Teq:
Teq 
mFe cFeTi , Fe  magua caguaTi , H2O
magua cagua  mFecFe
Teq 
; o bien, para más componentes:
m
m
c
T
componentej componentej i ,componentej
c
componentej componentej
La capacidad térmica molar a P=cte
cP ,m
La capacidad térmica molar a V=cte
Q
 P
nT
cV ,m 
QV
nT
Propiedad intensiva
Para los gases
cP,m  cV ,m . Para líquidos y sólidos cP,m  cV ,m

cP , m
Gas ideal
cP , m
cV ,m
Monoatómico
5
R
2
3
R
2
5
3
Diatómico
7
R
2
5
R
2
7
5
Poliatómico
9
R
2
7
R
2
9
7
UNAM. Facultad de Química. Elaborado por RMAER <[email protected]>
cV ,m