cálculo del efecto térmico

CÁLCULO DEL EFECTO TÉRMICO

Calor Específico

Para elevar la temperatura de una sustancia, se le debe calentar. Si la sustancia se va a enfriardebe existir un flujo de calor de la sustancia hacia los alrededores. Para un determinado cambio detemperatura, el flujo de calor necesario es proporcional a la masa de la sustancia; para una masafija el flujo de calor es proporcional al cambio de temperatura. Estas proporcionalidades puedenexpresarse matemáticamente como:

Donde Q es el flujo de calor en calorías (o joules), m es la masa en gramos y ∆T es el cambio detemperatura (temperatura final menos temperatura inicial) en grados Celsius. Introduciendo unaconstante de proporcionalidad, c, la proporcionalidad anterior se convierte en la siguiente ecuación.

La constante de proporcionalidad c, es una propiedad de las sustancias puras llamada calorespecífico.

El calor específico se define como el calor necesario para elevar la temperatura de un gramo deuna sustancia, un grado Celsius. Como en el sistema SI, la unidad de masa es el kilogramo; elcalor específico en este sistema es igual al número de joules necesarios para elevar la temperaturade 1 Kg de sustancia, 1 °C.

Las unidades del calor específico se pueden deducir de la definición o derivar de la siguienteecuación:

Capacidad Calorífica

La capacidad calorífica molar, C, de una sustancia, es la capacidad calorífica por mol. El flujo decalor o energía calorífica Q se puede calcular también de la capacidad calorífica molar por laecuación:

Donde n es el número de moles de sustancia y C es la capacidad calorífica molar.

Calor Latente

Es el calor necesario para cambiar un gramo de una sustancia de un estado a otro si variación detemperatura. También se le puede considerar como el calor necesario para cambiar un mol deuna sustancia de un estado a otro en cuyo caso se denomina calor latente molar (con frecuenciase omite la palabra latente). Por ejemplo en la fusión se le conoce como calor de fusión o calormolar de fusión. El flujo de calor para el proceso inverso, la congelación, es el calor desolidificación o calor molar de solidificación. Estos calores son iguales en magnitud pero tienensigno opuesto.

Los calores latentes de vaporización y condensación son los términos correspondientes para loscambios entre los estados líquido y gaseoso. En algunos casos una sustancia puede cambiar desólido directamente a gas en estos casos el calor envuelto en el proceso es el calor latente desublimación y es la suma de los calores de fusión y vaporización a la temperatura dada.