capacidad calorífica y calor específico

CAPACIDAD CALORÍFICA Y CALOR ESPECÍFICO
Como se sabe, al suministrar la misma cantidad de calor a dos sustancias diferentes, el aumento de temperatura es distinto,
debido a que cada sustancia absorbe una cantidad distinta de calor; en otras palabras, podemos decir que cada sustancia tiene
diferente capacidad de almacenar calor, la cual depende de su naturaleza y composición.
Esta situación que entendemos y que nos resulta familiar, nos lleva a la definición de capacidad calorífica “C” que se expresa
como la relación existente entre la cantidad de calor que recibe un cuerpo o una sustancia (∆𝑄) y el cambio de temperatura que
experimenta (∆𝑇).
En otras palabras, es la energía necesaria para aumentar la temperatura de una determinada sustancia en una unidad de
temperatura e indica la mayor o menor dificultad que presenta dicho cuerpo para experimentar cambios de temperatura bajo el
suministro de calor.
La capacidad calorífica es una propiedad extensiva de la materia, ya que su magnitud depende de la sustancia, de la cantidad de
materia del cuerpo, volumen, masa, etc. Por ejemplo, no es lo mismo calentar el agua de un vaso que el agua de toda una piscina,
se requiere mayor calor para calentar el agua de toda una piscina y por lo tanto su capacidad calorífica es mucho mayor.
∆𝑸
𝑪=
∆𝑻
El calor específico “Ce”(o capacidad calorífica específica) es una propiedad intensiva de la materia, es decir, no depende de la
materia y es un valor fijo para cada sustancia; y se refiere a la capacidad de un cuerpo para almacenar calor. Se expresa como el
cociente entre la capacidad calorífica y la masa del objeto, es decir, la cantidad de calor que necesita un gramo se sustancia para
elevar su temperatura 1 °C y es un valor que ya está establecido para cada sustancia. Ejemplo:
𝐽
El calor específico de agua es: 4.184 𝑔 ℃
𝐽
Mientras que la capacidad calorífica de 60 g de agua será: (60 𝑔) ∗ (4.184 𝑔 ℃) = 251.04
𝐽
℃
La relación entre la capacidad calorífica y el calor específico está dado por:
∆𝑄
𝐶𝑒 =
𝑚 ∆𝑇
∆𝑄 = 𝑚 𝐶𝑒 ∆𝑇
∆𝑇 = 𝑇𝑓 − 𝑇𝑜
∆𝑄 = 𝑚𝐶𝑒(𝑇𝑓 − 𝑇𝑜 )
CALOR CEDIDO Y ABSORBIDO
Basándose en el principio de la conservación de la energía, cuando ponemos en contacto dos cuerpos, uno caliente y uno frio, el
primero cede energía al segundo en forma de calor hasta alcanzar una temperatura final llamada equilibrio térmico. Esto da
origen a la Ley de intercambio de calor que dice que: el calor cedido o perdido es igual al calor absorbido o ganado y se representa
como:
𝑪𝒂𝒍𝒐𝒓 𝒑𝒆𝒓𝒅𝒊𝒅𝒐 = 𝑪𝒂𝒍𝒐𝒓 𝒈𝒂𝒏𝒂𝒅𝒐
∆𝑸𝒑𝒆𝒓𝒅𝒊𝒅𝒐 = ∆𝑸𝒈𝒂𝒏𝒂𝒅𝒐
Por lo tanto, al mezclar 2 o 3 sustancias o poner en contacto 2 o 3 cuerpos de diferentes materiales, se utilizan las siguientes
formulas:
Para dos cuerpos o sustancias en contacto: 𝒎𝑪𝒆(𝑻𝒐 − 𝑻𝒇 ) = 𝒎𝑪𝒆(𝑻𝒇 − 𝑻𝒐 )
Para tres cuerpos o sustancias en contacto: 𝒎𝑪𝒆(𝑻𝒐 − 𝑻𝒇 ) = 𝒎𝑪𝒆(𝑻𝒇 − 𝑻𝒐 ) + 𝒎𝑪𝒆(𝑻𝒇 − 𝑻𝒐 )