Calor absorbido o cedido

¿Sabías que?

No todos los materiales cambian su temperatura con la misma facilidad, ya que las partículas que los conforman y las uniones entre ellas son diferentes.

Capacidad calorífica

Se define como la cantidad de energía, en forma de calor, que es necesario suministrar a dicho sistema para que su temperatura aumente en un grado.

Podemos comprobar fácilmente que la cantidad de calor que un cuerpo cede o recibe depende de tres factores:

La variación de la temperatura que se desea conseguir, es evidente que hay que dar más calor a un cuerpo para que eleve su temperatura de 80°C que para que solo aumente 15°C, por ejemplo.

La masa del cuerpo que se calienta o enfríe, se comprende que hay que suministrar más calor para calentar 1 Kg de agua hasta cierta temperatura que para calentar solo 20 gr de agua.

La naturaleza del cuerpo, es un hecho experimental que masas iguales pero de diferente material necesitan cantidades distintas de calor para elevar su temperatura el mismo número de grados. Hay algo en la propia naturaleza de cada cuerpo, por lo que absorbe o cede calor con mayor o menor facilidad.

Esta propiedad se le denomina Calor especifico de una sustancia, en sí es la cantidad de calor necesaria para elevar a un grado la temperatura de un kilogramo de dicha sustancia.

La expresión matemática que reúne estos tres factores se le conoce como calor absorbido o cedido por un cuerpo:

Q = c.m (t₂ - t₁) = c.m.ΔT

Q = calor absorbido o cedido.
m = masa del cuerpo.
t₂ - t₁ = cambio de temperatura.
c = calor específico

Ejemplo 1:

¿Cuánto calor es necesario para aumentar en 32°C la temperatura de 2500gr de Mercurio?

Solución

Suponemos que no hay cambios de estado:

Ejemplo 2:

Introducimos una barra de cobre de 200gr a 95°C en un vaso con 300gr de agua a 25°C .Calcular la temperatura final, suponiendo que no hay pérdida de calor con el ambiente.

Solución

Cuando se alcanza el equilibrio térmico ambos estarán a la misma temperatura.El cobre cede calor y disminuye su temperatura, pasando de t₁ a t_eq:

El calor absorbido por el agua pasa de una temperatura t₂ a t_eq:

Si no hay pérdida de calor se cumple que “el calor cedido por la barra de cobre es igual al calor absorbido por el agua”:

Es decir Q_c = Q _a