Física

Calorimetría


Calor

Cuando ponemos en contacto dos cuerpos con diferentes temperaturas, podemos observar que la temperatura del cuerpo "más cálido" disminuye, y la del cuerpo "más frío" aumenta, hasta el momento en que ambos cuerpos tienen la misma temperatura. Esta reacción es causada por la energía térmica que pasa del cuerpo "más cálido" al cuerpo "más frío", la transferencia de energía es lo que llamamos calor.

Calor Es la transferencia de energía térmica entre cuerpos con diferentes temperaturas.

La unidad de calor más utilizada es caloría (cal), aunque su unidad SI es la joule (J) Una caloría es igual a la cantidad de calor requerida para aumentar la temperatura de un gramo de agua pura bajo presión normal de 14.5 ° C a 15.5 ° C.

La relación entre calorías y julios viene dada por:

1 cal = 4.186J

A partir de esto, las conversiones entre unidades se pueden hacer usando una simple regla de tres.

Como 1 caloría es una unidad pequeña, usamos su múltiple, kilocaloria

1 kcal = 10³cal

Calor sensible

Se llama calor sensible, la cantidad de calor que solo afecta el cambio en la temperatura corporal.

Este fenómeno se rige por la ley física conocida como Ecuación Fundamental de Calorimetría, que dice que la cantidad de calor sensible (Q) es igual al producto de su masa, la variación de temperatura y una constante de proporcionalidad que depende de la naturaleza de cada cuerpo llamada calor específico.

Así:

Donde:

Q = cantidad de calor sensible (cal o J).

c = calor específico del cuerpo constituyente (cal / g ° C o J / kg ° C).

m = masa corporal (go kg).

Δθ = cambio de temperatura (° C).

Es interesante conocer algunos valores de calor específicos:

Sustancia c (cal / g ° C)
Aluminio 0,219
Agua 1,000
Alcohol 0,590
Cobre 0,093
Plomo 0,031
Estaño 0,055
Hierro 0,119
Hielo 0,550
Mercurio 0,033
Oro 0,031
Plata 0,056
Vapor de agua 0,480
Zinc 0,093

Cuando:

Q> 0: el cuerpo se calienta.

Q <0: el cuerpo pierde calor.

Ejemplo:

¿Cuánto calor sensible se necesita para calentar una barra de hierro de 2 kg de 20 ° C a 200 ° C? Datos: calor de hierro específico = 0,119cal / g ° C.

2 kg = 2000 g