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CALOR ESPECIFICO DE LOS CUERPOS

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Daniela Chiriboga

on 27 February 2015

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Transcript of CALOR ESPECIFICO DE LOS CUERPOS

CALOR ESPECÍFICO DE UN MATERIAL, DEFINICIÓN, UNIDAD DE MEDIDA, CAPACIDAD CALORÍFICA DE UN MATERIAL: DEFINICIÓN, UNIDAD DE MEDIDA.
Se define como la catidad de calor necesaria para elevar la temperatura de la unidad de masa de un elemento o compuesto en un grado. En el sistema internacional sus unidades serán por tanto J•kg-1•K-1.
El calor específico del agua es de 4180 J•kg-1•K-1.
Teniendo en cuenta esta definición de calor específico propio de un cuerpo o un sistema Ce podemos deducir que el calor absorbido o cedido por un cuerpo de masa m cuando su temperatura varía desde una temperatura T1 hasta otra T2 (ΔT = T2 - T1) vendrá dado por la expresión:

Q = m•Ce•ΔT

LEY DE EQUILIBRIO TERMICO
La ley cero de la termodinámica establece que si un cuerpo A se encuentra a la misma temperatura que un cuerpo B y este tiene la misma temperatura que un tercer cuerpo C, entonces, el cuerpo A tendrá la misma temperatura que el cuerpo C. Por lo cual estaremos seguros de que tanto el cuerpo A, como el B y C, estarán los tres, en equilibrio térmico. Es decir: los cuerpos A, B y C, tendrán igual temperatura.
Si dos o más cuerpos se encuentran a diferente temperatura y son puestos en contacto, pasado cierto tiempo, alcanzarán la misma temperatura, por lo que estarán térmicamente equilibrados.
Esta ley de la termodinámica ha sido utilizada en dispositivos como el termómetro para medir temperatura. A pesar de que el termómetro es primitivamente usado desde la época de Galileo, esta ley fue enunciada mucho después, por James Clerk Maxwell, y formulada como una ley posteriormente por Ralph Fouler.

DEFINICIÓN DE CALORÍA, EQUIVALENCIA CON EL JULIO, UNIDADES DE MEDIDA DE LA ENERGÍA CALORÍFICA.
Unidad de energía térmica, de símbolo cal, que equivale a la cantidad de calor necesaria para elevar 1 grado centígrado la temperatura de 1 gramo de agua.
"una caloría equivale a 4,184 joules"

Las cantidades de calor Q se miden con calorímetros especializados en los que interviene la siguiente fórmula física:

Donde es la masa, el calor específico y el incremento de temperatura que experimenta el cuerpo.
La unidad de energía en el SI, que en la mayoría de los países es el sistema legal de unidades, es el julio. 1 J = 0,239 cal.
1 CAL = 4.1868 (J)

CAPACIDAD CALORIFICA
Cuando le suministramos cierta cantidad de calor Q a un cuerpo, esta cantidad de calor se refleja en un aumento de su temperatura que llamaremos ΔT. De esta forma podemos definir la Capacidad Calorífica ( C )como la relación entre el calor suministrado al cuerpo y el incremente de temperatura que sufre.
Esta relación seria Q=C*ΔT.

Expresado en otras palabras, la Capacidad Calorífica ( C ) es la cantidad de energía necesaria para elevar en 1 °C la temperatura de una muestra determinada de material.
Si el cuerpo es de masa m, podemos definir algo que es característico de la sustancia o el material del cuerpo, y es lo que llamamos Calor Especifico ( c ). Basados en esta relación el calor seria Q=mc ΔT.

El calor especifico también de puede definir como la cantidad de calor que se debe suministrar a una unidad de masa determinada para elevarle la temperatura en 1 °C.
Para no confundir los dos términos el Calor Especifico se representa con la letra “c” minúscula y la Capacidad Calorífica con la letra “C” mayúscula.
Podemos asi encontrar un relación entre el calor especifico y la capacidad calorífica dada por c=C/m. Las unidades para el calor especifico pueden ser: cal/°C*g o J/Kg*°K

CALOR ESPECIFICO DE LOS CUERPOS
CLASE DE CAMBIOS DE FASE EN LOS CUERPOS. EXPLICACIÓN DE LO QUE SUCEDE CON LA TEMPERATURA EN TODO CAMBIO DE FASE Y EL USO DEL CALOR QUE RECIBE O ENTREGA UN CUERPO AL CAMBIAR DE FASE.
Cuando un cuerpo, por acción del calor o del frío pasa de un estado a otro, decimos que ha cambiado de estado. En el caso del agua: cuando hace calor, el hielo se derrite y si calentamos agua líquida vemos que se evapora. El resto de las sustancias también puede cambiar de estado si se modifican las condiciones en que se encuentran. Además de la temperatura, también la presión influye en el estado en que se encuentran las sustancias.

Si se calienta un sólido, llega un momento en que se transforma en líquido. Este proceso recibe el nombre de fusión. El punto de fusión es la temperatura que debe alcanzar una sustancia sólida para fundirse. Cada sustancia posee un punto de fusión característico. Por ejemplo, el punto de fusión del agua pura es 0 °C a la presión atmosférica normal.

Si calentamos un líquido, se transforma en gas. Este proceso recibe el nombre de vaporización. Cuando la vaporización tiene lugar en toda la masa de líquido, formándose burbujas de vapor en su interior, se denomina ebullición. También la temperatura de ebullición es característica de cada sustancia y se denomina punto de ebullición. El punto de ebullición del agua es 100 °C a la presión atmosférica normal.

ESTADO SOLIDO
Las partículas están ordenadas y se mueven oscilando alrededor de sus posiciones. A medida que calentamos el agua, las partículas ganan energía y se mueven más deprisa, pero conservan sus posiciones.
EXPLICACION
Cuando la temperatura alcanza el punto de fusión (0ºC) la velocidad de las partículas es lo suficientemente alta para que algunas de ellas puedan vencer las fuerzas de atracción del estado sólido y abandonan las posiciones fijas que ocupan. La estructura cristalina se va desmoronando poco a poco. Durante todo el proceso de fusión del hielo la temperatura se mantiene constante.

ESTADO LIQUIDO
Las partículas están muy próximas, moviéndose con libertad y de forma desordenada. A medida que calentamos el líquido, las partículas se mueven más rápido y la temperatura aumenta. En la superficie del líquido se da el proceso de vaporización, algunas partículas tienen la suficiente energía para escapar. Si la temperatura aumenta, el número de partículas que se escapan es mayor, es decir, el líquido se evapora más rápidamente.
EXPLICACION
Cuando la temperatura del líquido alcanza el punto de ebullición, la velocidad con que se mueven las partículas es tan alta que el proceso de vaporización, además de darse en la superficie, se produce en cualquier punto del interior, formándose las típicas burbujas de vapor de agua, que suben a la superficie. En este punto la energía comunicada por la llama se invierte en lanzar a las partículas al estado gaseoso, y la temperatura del líquido no cambia (100ºC).


ESTADO GASEOSO
En el estado de vapor, las partículas de agua se mueven libremente, ocupando mucho más espacio que en estado líquido. Si calentamos el vapor de agua, la energía la absorben las partículas y ganan velocidad, por lo tanto la temperatura sube
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