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El calor específico es la cantidad de energía requerida para elevar en un grado centígrado un gramo de una sustancia pura. El calor específico de una sustancia depende tanto de su estructura molecular como de su estado. Debido al descubrimiento del calor específico se iniciaron estudios sobre termodinámica, transformación de energía calorífica y trabajo de sistemas. Conocer el calor específico y las leyes de la termodinámica es necesario para estudiar los campos de la química, la ingeniería nuclear y la aerodinámica, así como para resolver problemas de la vida cotidiana, como una avería del radiador o del sistema de refrigeración del coche. Si quieres saber cómo calcular el calor específico, sigue estos pasos.
Pasos
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Familiarízate con los términos utilizados para calcular el calor específico. Es importante familiarizarse con los términos empleados para calcular el calor específico antes de aprender la fórmula. Tendrás que ser capaz de reconocer el símbolo de cada término y de entender lo que significa. Aquí tienes los términos que suelen emplearse en la ecuación para hallar el calor específico de una sustancia:
- Delta, o el símbolo "Δ", representa el cambio de una variable.
- Por ejemplo, si la primera temperatura (T1) es de 150 ºC y la segunda temperatura (T2) es de 20 ºC, entonces ΔT, o el cambio de temperatura, representa 150 ºC - 20 ºC, o 130 ºC.
- La masa de la muestra se representa con la letra "m".
- La cantidad de calor se representa con la letra "Q". La unidad de medida que se emplea en el Sistema Internacional para expresar la cantidad de calor es el julio ("J").
- "T" es la temperatura de la sustancia.
- El calor específico se representa con la letra "C". p ".
- Delta, o el símbolo "Δ", representa el cambio de una variable.
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Aprende la ecuación del calor específico. Una vez que te hayas familiarizado con los términos empleados para calcular el calor específico, deberás aprender la ecuación para hallar el calor específico de una sustancia. La fórmula es: C p = Q/mΔT .
- Puedes modificar la fórmula si quieres hallar el incremento o la variación del calor en lugar del calor específico. En tal caso, la fórmula sería:
- ΔQ = mC p ΔT
Anuncio - Puedes modificar la fórmula si quieres hallar el incremento o la variación del calor en lugar del calor específico. En tal caso, la fórmula sería:
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Estudia la ecuación. Primero, debes observar la ecuación para hacerte una idea de lo que necesitas hacer para hallar el calor específico. Veamos este problema: Halla el calor específico de 350 g de un material desconocido cuando se le aplican 34 700 julios de calor y la temperatura se eleva de 22 ºC a 173 ºC sin ningún cambio de estado.
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Anota tanto los factores conocidos como los desconocidos. Una vez que hayas comprendido el problema, puedes anotar cada variable, conocida o desconocida, para analizar mejor los datos con los que vas a trabajar. Aquí tienes un ejemplo de cómo hacerlo:
- m = 350 g
- Q = 34,700 J
- ΔT = 173ºC - 22ºC = 151 ºC
- C p = desconocido
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Introduce los valores conocidos en la ecuación. Conoces todos los valores excepto el de "C p c", así que debes introducir los demás datos en la fórmula original y hallar "C p ". Aquí puedes ver cómo hacerlo:
- Ecuación original: C p = Q/mΔT
- c = 34,700 J/(350 g x 151 ºC)
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Resuelve la ecuación. Ahora que has introducido los valores conocidos en la ecuación, solo tienes que hacer una sencilla operación para resolverla. El calor específico, o la respuesta final, es 0.65657521286 J/(g x ºC).
- C p = 34,700 J/(350 g x 151 ºC)
- C p = 34,700 J/(52850 g x ºC)
- C p = 0.65657521286 J/(g x ºC)
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Consejos
- Las unidades del SI (Sistema Internacional) para el calor específico son los julios por grado centígrado y por gramo. Sin embargo, las calorías por grado Farenheit y por libra también se utilizan para cálculos en el sistema imperial de unidades.
- Puedes encontrar el calor específico de muchas sustancias en internet para comprobar los resultados de tus problemas.
- El metal se calienta más rápido que el agua debido a su bajo calor específico.
- A veces se utiliza el calorímetro para medir la transferencia de calor durante un cambio físico o químico.
- Cuando operes para calcular el calor específico, tacha las unidades siempre que sea posible.
- Los cambios de temperatura son mayores en los materiales con calor específico bajo, siempre que los otros factores sean los mismos.
- Aprende la fórmula para calcular el calor específico de los alimentos. C p = 4,180 x w + 1,711 x p + 1,928 x f + 1,547 x c + 0,908 x a es la ecuación que se utiliza para hallar el calor específico de los alimentos, donde "w" es el porcentaje de agua que contiene el alimento, "p" es el porcentaje de proteínas, "f" es el porcentaje de grasas, "c" es el porcentaje de hidratos de carbono, y "a" es el porcentaje de ingredientes inorgánicos (como los minerales). Esta ecuación tiene en cuenta la fracción de masa (x) de todos los sólidos que componen el alimento. El resultado del calor específico se expresa en kJ/(kg-K).
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Referencias
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