CAPACIDAD CALORIFICA

Lacapacidad calorficade un cuerpo es el cociente entre la cantidad deenerga calorfica transferidaa un cuerpo o sistema en un proceso cualquiera y el cambio de temperatura que experimenta. En una forma ms rigurosa, es la energa necesaria para aumentar la temperatura de una determinada sustancia en una unidad de temperatura.Indica la mayor o menor dificultad que presenta dicho cuerpo para experimentar cambios de temperatura bajo el suministro de calor. Puede interpretarse como una medida deinercia trmica. Es unapropiedad extensiva, ya que su magnitud depende, no solo de la sustancia, sino tambin de la cantidad de materia del cuerpo o sistema; por ello, es caracterstica de un cuerpo o sistema particular. Por ejemplo, la capacidad calorfica del agua de una piscina olmpica ser mayor que la de un vaso de agua. En general, la capacidad calorfica depende adems de la temperatura y de la presin.MEDIDA DE LA CAPACIDAD CALORIFICAPara medir la capacidad calorfica bajo unas determinadas condiciones es necesario comparar el calor absorbido por una sustancia (o un sistema) con el incremento de temperatura resultante. La capacidad calorfica viene dada por:

Donde: Ces lacapacidad calorfica, que en general ser funcin de las variables de estado. es elcalorabsorbido por el sistema. la variacin detemperaturaSe mide en unidades delSIjuliosporkelvin(J/K) (o tambin encal/C).La capacidad calorfica (C) de un sistema fsico depende de la cantidad de sustancia o masa de dicho sistema. Para un sistema formado por una sola sustancia homognea se define adems elcalor especficoocapacidad calorfica especficaca partir de la relacin:

Donde: Ces la capacidad calorfica del cuerpo o sistema ces el calor especfico o capacidad calorfica especfica mlamasade sustancia consideradaDe las anteriores relaciones es fcil inferir que al aumentar la masa de una sustancia, se aumenta su capacidad calorfica ya que aumenta lainercia trmica, y con ello aumenta la dificultad de la sustancia para variar su temperatura. Un ejemplo de esto se puede apreciar en las ciudades costeras donde el mar acta como un gran termostato regulando las variaciones de temperatura.Planteamiento formal de capacidad calorficaSea un sistema termodinmico en el estado. Se define la capacidad calorficaasociada a un proceso cuasi esttico elementalque parte dey finaliza en el estadocomo el lmite del cociente entre la cantidad de calorabsorbido por el sistema y el incremento de temperaturaque experimenta cuando el estado finaltiende a confundirse con el inicial.

Donde, es una curva parametrizada mediante la temperatura, que representa el camino seguido en elespacio fsicodurante el procesoc. La capacidad calorfica es, de este modo, una variable termodinmica y est perfectamente definida en cada estado de equilibrio del sistema (el signoindica que no una funcin Q cuya diferencial sea precisamente, es decir, se trata de1-formano exacta).

CALOR ESPECFICOElcalor especficoes unamagnitud fsicaque se define como la cantidad de calor que hay que suministrar a la unidad de masa de una sustancia osistema termodinmicopara elevar su temperatura en una unidad. En general, el valor del calor especfico depende del valor de la temperatura inicial.12Se le representa con la letra(minscula).De forma anloga, se define lacapacidad calorficacomo la cantidad decalorque hay que suministrar a toda la masa de una sustancia para elevar su temperatura en una unidad (kelvin o grado Celsius). Se la representa con la letra(mayscula).Por lo tanto, el calor especfico es el cociente entre la capacidad calorfica y la masa

EQUILIBRIO TERMICODos sistemas que estn en contacto mecnico directo o separados mediante una superficie que permite latransferencia de calorlo que se conoce comosuperficie diatrmica, se dice que estn encontacto trmico.Consideremos entonces dos sistemas en contacto trmico, dispuestos de tal forma quenopuedan mezclarse o reaccionar qumicamente. Consideremos adems que estos sistemas estn colocados en el interior de un recinto donde no es posible que intercambiencalorcon el exterior ni existan acciones desde el exterior capaces de ejercertrabajosobre ellos. La experiencia indica que al cabo de un tiempo estos sistemas alcanzan un estado deequilibrio termodinmicoque se denominar estado deequilibrio trmico recprocoo simplemente deequilibrio trmico.

CALORIMETROElcalormetroes un instrumento que sirve para medir las cantidades decalorsuministradas o recibidas por los cuerpos. Es decir, sirve para determinar elcalor especficode un cuerpo, as como para medir las cantidades de calor que liberan o absorben los cuerpos.

EQUIVALENTE EN AGUACuando un lquido contenido en un calormetro recibe calor (energa) la absorbe, pero tambin la absorben las paredes del calormetro. Lo mismo sucede cuando pierde energa. Esta intervencin del calormetro en el proceso se representa por su equivalente en agua: su presencia equivale a aadir al lquido que contiene los gramos de agua que asignamos a la influencia del calormetro y que llamamos "equivalente en agua". El "equivalente en agua" viene a ser "la cantidad de agua que absorbe o desprende el mismo calor que el calormetro".