Capacidad calorífica del agua

capacidad calorífica del vapor

En termodinámica, la capacidad calorífica específica (símbolo cp) de una sustancia es la capacidad calorífica de una muestra de la sustancia dividida por la masa de la muestra. El calor específico también se denomina a veces capacidad calorífica másica. Informalmente, es la cantidad de calor que debe añadirse a una unidad de masa de la sustancia para provocar un aumento de una unidad de temperatura. La unidad del SI de la capacidad calorífica específica es el julio por kelvin por kilogramo, J⋅kg-1⋅K-1.[1] Por ejemplo, el calor necesario para elevar la temperatura de 1 kg de agua en 1 K es de 4184 julios, por lo que la capacidad calorífica específica del agua es de 4184 J⋅kg-1⋅K-1.[2]

La capacidad calorífica específica suele variar con la temperatura y es diferente para cada estado de la materia. El agua líquida tiene una de las mayores capacidades caloríficas específicas entre las sustancias comunes, unos 4184 J⋅kg-1⋅K-1 a 20 °C; pero la del hielo, justo por debajo de 0 °C, es de sólo 2093 J⋅kg-1⋅K-1. Las capacidades caloríficas del hierro, el granito y el hidrógeno gaseoso son de unos 449 J⋅kg-1⋅K-1, 790 J⋅kg-1⋅K-1 y 14300 J⋅kg-1⋅K-1, respectivamente[3] Mientras la sustancia está en transición de fase, como la fusión o la ebullición, su capacidad calorífica específica es técnicamente infinita, porque el calor se destina a cambiar su estado en lugar de aumentar su temperatura.

capacidad calorífica volumétrica del agua

Si una piscina y un vadeador, ambos llenos de agua a la misma temperatura, estuvieran sometidos al mismo aporte de energía calorífica, la piscina del vadeador seguramente aumentaría su temperatura más rápidamente que la piscina. La capacidad calorífica de un objeto depende tanto de su masa como de su composición química. Debido a su mayor masa, la piscina de agua tiene una mayor capacidad calorífica que el cubo de agua.

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Las distintas sustancias responden al calor de manera diferente. Si una silla de metal está expuesta al sol en un día caluroso, puede estar muy caliente al tacto. Una masa igual de agua bajo el mismo sol no se calentará tanto. Diríamos que el agua tiene una alta capacidad calorífica (la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de un objeto en 1°C). El agua es muy resistente a los cambios de temperatura, mientras que los metales en general no lo son. El calor específico de una sustancia es la cantidad de energía necesaria para elevar la temperatura de 1 gramo de la sustancia en 1°C. En la siguiente tabla se enumeran los calores específicos de algunas sustancias comunes. El símbolo del calor específico es c p , y el subíndice p hace referencia al hecho de que los calores específicos se miden a presión constante. Las unidades del calor específico pueden ser julios por gramo por grado (J/g°C) o calorías por gramo por grado (cal/g°C). En este texto se utilizará J/g°C para el calor específico.

capacidad calorífica del benceno

La capacidad calorífica es la capacidad de un material de absorber calor sin reflejarlo directamente en forma de aumento de temperatura. Deberías leer las secciones sobre el calor y la temperatura como antecedentes, y la sección sobre el agua también te ayudaría.

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Los metales son buenos conductores del calor y muestran un rápido aumento de la temperatura cuando se calientan. Es relativamente fácil calentar un metal hasta que se ponga rojo. Por otro lado, el agua puede absorber mucho calor con un aumento relativamente pequeño de la temperatura. Los materiales aislantes (aisladores) son muy malos conductores del calor y se utilizan para aislar materiales que deben mantenerse a diferentes temperaturas, como el interior de la casa del exterior.

En el metal, los átomos de Al sólo tienen energía cinética de traslación (aunque ese movimiento está fuertemente acoplado a los átomos vecinos). El agua, en cambio, también puede rotar y vibrar. Estos grados de libertad de movimiento pueden absorber energía cinética sin reflejarla como un aumento de la temperatura de la sustancia.

La mayoría de las sustancias obedecen a la ley de equiparación de la energía en un amplio rango de temperaturas. Esta ley dice que la energía tiende a distribuirse uniformemente entre todos los grados de libertad de una molécula: traslación, rotación y vibración. Esto tiene consecuencias para las sustancias con más o menos átomos. En el siguiente diagrama, cada recipiente representa un grado de libertad. Las situaciones de una molécula de 3 átomos y una de 10 átomos

capacidad calorífica molar del agua

La capacidad de una molécula para absorber energía calorífica se denomina capacidad calorífica, que puede calcularse mediante la ecuación que se muestra en la figura. La alta capacidad calorífica del agua es una propiedad causada por los enlaces de hidrógeno entre las moléculas de agua. Cuando se absorbe calor, los enlaces de hidrógeno se rompen y las moléculas de agua pueden moverse libremente. Cuando la temperatura del agua disminuye, los enlaces de hidrógeno se forman y liberan una cantidad considerable de energía. El agua tiene la mayor capacidad calorífica específica de todos los líquidos. El calor específico se define como la cantidad de calor que un gramo de una sustancia debe absorber o perder para cambiar su temperatura en un grado Celsius. En el caso del agua, esta cantidad es una caloría, o 4,184 julios. Por lo tanto, el agua tarda mucho en calentarse y en enfriarse. De hecho, la capacidad calorífica específica del agua es unas cinco veces mayor que la de la arena. Esto explica por qué la tierra se enfría más rápido que el mar.

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Por admin

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