Calor específico

El calor específico es una magnitud física para calcular la elevación de la temperatura de la materia. Explicamos qué es el calor específico, sus unidades, fórmulas, ejemplos y más.

¿Qué es el calor específico?

Desde la física el calor específico, también conocido como capacidad térmica específica o capacidad calórica específica, es una magnitud física asociada con la cantidad de calo que se necesita para que una unidad de masa aumente su temperatura en una unidad de grado Celsius.

Según sea el estado físico de la materia, en otras palabras, si se encuentra en un estado líquido, sólido o gaseoso, las condiciones son distintas, ya que la estructura molecular se modifica, lo cual repercute en el modo en que se transfiere el calor en ese sistema específico de partículas. Este proceso sucede igualmente cuando las condiciones de presión atmosférica cambian, pues a mayor presión, el calor específico es menor.

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Calor específico

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Unidades del calor específico

De acuerdo con el Sistema Internacional de mediciones, para el calor se usan los Joules (J), mientras que el calor específico es expresado con relación a este sistema por kilogramo y por kelvin: (J.Kg-1.K-1).

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Otro de los modos comunes para su medición, tienen en cuenta la utilización de la caloría por gramo y por cada grado centígrado (cal.g-1.°C-1). Para el caso de los lugares en los que se usa el sistema anglosajón, se mide en BTU por libra y por grado Fahrenheit, lo que significa que están por fuera del Sistema Internacional.

Fórmulas de calor específico

La fórmula que más se usa para el cálculo del calor especifico es:

ĉ = Q / m.Δt

  • Q representa la transferencia de energía calórica que se da entre el sistema y el entorno.
  • m es la masa del sistema.
  • Δt es la variación que se da de la temperatura al que la masa se somete.

De este modo, el calor específico (c) según una temperatura dada (T), se calcula así:

c = lim (Δt→0) . Q / m.ΔT = 1/m . dQ/dT

Si el calor específico es mayor para una sustancia respecto a un suministro de calor, la temperatura varía menos. Un ejemplo de ello, es que es preferible utilizar una cuchara de madera al momento de cocinar en comparación con una de aluminio, pues el calor específico es mucho más alto para la madera, respecto al aluminio.

Ejemplos de calor específico

El agua es un ejemplo rápido y simple. Se necesita de una caloría para que aumente un grado Celsius un gramo de agua que está a temperatura ambiente, por ende, su calor específico es 1 cal.g-1.° C-1. A su vez, se necesita de 0,5 calorías para que aumente en un grado la temperatura del hielo si está a -5°C.

La sustancia común con el calor específico mayor es el agua, razón por la que es fundamental para regular la temperatura de nuestro planeta.

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Otros datos en torno al calor específico son:

  • Potasio: 0,019 calorías por gramo por grado Celsius
  • Vidrio: 0,2 calorías por gramo por grado Celsius
  • Mármol: 0,21 calorías por gramo por grado Celsius
  • Madera: 0,41 calorías por gramo por grado Celsius
  • Alcohol etílico: 0,58 calorías por gramo por grado Celsius
  • Mercurio: 0,0033 calorías por gramo por grado Celsius
  • Oro: 0,0308 calorías por gramo por grado Celsius
  • Hierro: 0,107 calorías por gramo por grado Celsius
  • Silicio: 0,168 calorías por gramo por grado Celsius
  • Aceite de oliva: 0,47 calorías por gramo por grado Celsius
  • Aluminio: 0,215 calorías por gramo por grado Celsius
  • Cobre: 0,0924 calorías por gramo por grado Celsius

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