Capacidad CaloríficaCapacidad Calorífica:

La capacidad calorífica de un cuerpo es el cociente entre la cantidad de

energía calorífica transferida a un cuerpo o sistema en un proceso

cualquiera y el cambio de temperatura que experimenta. En una forma

menos formal es la energía necesaria para aumentar una unidad de

temperatura (SI: 1 K) de una determinada sustancia, (usando el SI).

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 de inercia térmica. Es una propiedad

extensiva, ya que su magnitud depende, no solo de la sustancia, sino

también de la cantidad de materia del cuerpo o sistema; por ello, es

característica de un cuerpo o sistema particular. Por ejemplo, la

capacidad calorífica del agua de una piscina olímpica será mayor que la

de un vaso de agua. En general, la capacidad calorífica depende además

de la temperatura y de la presión.

La capacidad calorífica no debe ser confundida con la capacidad

calorífica específica o calor específico, el cual es la propiedad intensiva

que se refiere a la capacidad de un cuerpo «para almacenar calor», y es

el cociente entre la capacidad calorífica y la masa del objeto. El calor

específico es una propiedad característica de las sustancias y depende

de las mismas variables que la capacidad calorífica

Calor específico:

El calor específico es la cantidad de calor que se necesita por unidad de masa para elevar la

temperatura un grado Celsius. La relación entre calor y cambio de temperatura, se expresa

normalmente en la forma que se muestra abajo, donde c es el calor específico. Esta fórmula

no se aplica si se produce un cambio de fase, porque el calor añadido o sustraído durante el

cambio de fase no cambia la temperatura.

El calor específico del agua es 1 caloría/gramo °C = 4,186 julios/gramo °C que es mas alto

que el de cualquier otra sustancia común. Por ello, el agua desempeña un papel muy

importante en la regulación de la temperatura. El calor específico por gramo de agua es

mucho mas alto que el de un metal, como se describe en el ejemplo agua-metal. En la

mayoría de los casos es más significativo comparar los calores específicos molares de las

sustancias.

La capacidad calorífica se puede expresar como la cantidad de calor requerida para elevar en 1ºC, la temperatura de una determinada cantidad de sustancia. Cuanto mayor sea la capacidad calorífica de una sustancia, mayor será la cantidad de calor entregada a ella para subir su temperatura. Por ejemplo, no es lo mismo calentar el agua de un vaso que el agua de toda una piscina: requerimos mayor calor para calentar el agua de toda una piscina puesto que su capacidad calorífica es mucho mayor.

 La capacidad calorífica (C) (propiedad extensiva), se expresa como "calor" sobre "grados centígrados" y, por tanto, tiene las siguientes unidades:

El calor específico (c) (propiedad intensiva) tiene las siguientes unidades:

      

El calor específico es una propiedad intensiva, no depende de la materia, y es un valor fijo para cada sustancia. Así, el agua tiene un valor fijo de calor específico, el cual debemos entenderlo como la cantidad de calor que puede absorber una sustancia: cuanto mayor sea el calor específico, mayor cantidad de calor podrá absorber esa sustancia sin calentarse significativamente.

Capacidad calorífica

Como regla general, y salvo algunas excepciones puntuales, la temperatura de un cuerpo aumenta cuando se le aporta energía en forma de calor. El cociente entre la energía calorífica Q de un cuerpo y el incremento de temperatura T obtenido recibe el nombre de capacidad calorífica del cuerpo, que se expresa como:

La capacidad calorífica es un valor característico de los cuerpos, y está relacionado con otra magnitud fundamental de lacalorimetría, el calor específico.

Para elevar la temperatura de 1 g de agua en 1 ºC es necesario aportar una cantidad de calor igual a una caloría. Por tanto, la capacidad calorífica de 1 g de agua es igual a 1 cal/K.

Calor específico

El valor de la capacidad calorífica por unidad de masa se conoce como calor específico. En términos matemáticos, esta relación se expresa como:

donde c es el calor específico del cuerpo, m su masa, C la capacidad calorífica, Q el calor aportado y T el incremento detemperatura.

El calor específico es característico para cada sustancia y, en el Sistema Internacional, se mide en julios por kilogramo y kelvin (J/(kg·K)). A título de ejemplo, el calor específico del agua es igual a:

Del estudio del calor específico del agua se obtuvo, históricamente, el valor del equivalente mecánico del calor, ya que: