Calor absorbido o cedido por un cuerpo

El efecto mas inmediato de la transferencia de calor de un cuerpo a otro es el cambio de temperatura; se engría el que lo cede y se caliente el que recibe el calor.

La cantidad de calor que un cuerpo cede o recibe depende de tres factores:

  1. La variación de la temperatura que se desea conseguir.
  2. La masa del cuerpo que se caliente o enfríe.
  3. La naturaleza del cuerpo.

La expresión matemática que reúne estos tres factores  da el resultado del  valor del calor absorbido o cedido por un cuerpo.

Donde:

Q = calor absorbido o cedido;

m = masa del cuerpo;

 = temperatura superior;

= temperatura inferior;

 = cambio de temperatura;

C = calor especifico.

El producto , que representa la cantidad de calor necesaria para aumentar en 1 °C la temperatura del cuerpo correspondiente, se llama capacidad calorífica del mismo. La capacidad calorífica de un mol se denomina calor molar y la de un átomo-gramo, calor atómico.

Equilibrio térmico

A mayor temperatura igual el calor absorbido por el cuerpo que estaba a menor temperatura. Si el proceso continúa, los dos cuerpos alcanzaran la misma temperatura llegándose al equilibrio térmico y cesando el flujo de calor entre ellos.

Sea un cuerpo caliente de calor específico  y su masa , que se encuentra a la temperatura . Si se pone en contacto con otro cuerpo frío de calor específico  y masa , está a la temperatura  y no hay pérdidas de calor; todo el calor cedido por el primero debe ser igual al absorbido por el segundo.

Si se les permite alcanzar el equilibrio térmico adoptan la temperatura de equilibrio t. Entonces se tiene:

Calor cedido por el cuerpo caliente al pasar de  a t.

Calor absorbido por el cuerpo frío al pasar de  a

Calor cedido por el cuerpo caliente igual a calor absorbido por el cuerpo frío:

Esta expresión permite calcular la temperatura de equilibrio o el calor específico de alguno de los dos cuerpos.

Calorímetro

Usado para estos fines, consiste en una vasija totalmente aislada del exterior, en la que se introducen las dos sustancias, generalmente una y la sustancia de la que se quiere calcular su calor específico. Va provisto de un termómetro y de un agitador para asegurar una  buena mezcla.

Calores de transformación

El calor de trasformación es el cociente entre la cantidad de calor puesta en juego ara efectuar, a temperatura constante, el cambio de estado y la masa de la sustancia.

Por ejemplo:

El calor de fusión del hielo a 0° es sensiblemente igual a 80 cal/g, porque es preciso suministrar 80 calorías a un gramo de hielo a 0° para convertirlo en un gramo de agua a la misma temperatura. El calor de vaporización del agua es de unas 540 cal/g.

Cuando un cuerpo o sistema de cuerpos, después de una serie de trasformaciones, vuelve a su estado inicial, el trabajo exterior realizado es proporcional a la cantidad de calor desarrollado.

J es una constante universal llamada equivalente mecánico del calor, la cual depende del sistema de unidades.

En unidades del sistema internacional;

De la fórmula (1) se deduce que:

Y

Publicado en: Científicas