Calcular el calor específico

Autor: Eugene Taylor
Fecha De Creación: 7 Agosto 2021
Fecha De Actualización: 1 Mes De Julio 2024
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Contenido

El calor específico es la cantidad de energía necesaria para elevar la temperatura de 1 gramo de una sustancia en 1 grado Celsius. El calor específico de una sustancia depende tanto de la estructura molecular como de la fase en la que se encuentra la sustancia. El descubrimiento del calor específico impulsó el estudio de la termodinámica, el estudio de la conversión de energía por calor y el funcionamiento de sistemas. El calor y la termodinámica específicos se utilizan ampliamente en química, investigación nuclear y aerodinámica, así como en la vida cotidiana en el sistema de calefacción y refrigeración central de su automóvil. Si desea saber cómo calcular el calor específico, siga los siguientes pasos.

Al paso

Método 1 de 2: aprender los conceptos básicos

  1. Antes de aprender más sobre las fórmulas que debe usar, familiarícese con los términos utilizados para calcular el calor específico. Aprenda a reconocer los diferentes términos y su significado. Estos son los términos que se usan con más frecuencia al calcular 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 150ºC y la segunda (T2) 20ºC, entonces ΔT, o el cambio de temperatura, es 150ºC - 20ºC, o 130ºC.
    • La masa está representada por "m".
    • La cantidad de calor está representada por "Q". La cantidad de calor está representada por la "J" o Joules.
    • "T" es la temperatura de la sustancia.
    • El calor específico está representado por "Cpag’.
  2. La ecuación de calor específico. Una vez que esté familiarizado con los términos utilizados para calcular el calor específico, ahora debería aprender la ecuación. La formula es: C.pag = Q / mΔT.
    • Puede ajustar esta fórmula si desea encontrar el cambio en la cantidad de calor, en lugar del calor específico. Entonces, la ecuación se convierte en:
      • ΔQ = mCpagΔT

Método 2 de 2: Calcular el calor específico

  1. Una mirada más cercana a la comparación. ¿Qué se necesita para calcular el calor específico? Suponga que tiene el siguiente problema: Calcula el calor específico de 350 g de una sustancia desconocida, si le agregas 34.700 Julios de calor, y la temperatura aumenta de 22ºC a 173ºC, sin cambio de fase.
  2. Enumere los factores conocidos y desconocidos. Una vez que se acaba la novedad del problema, puede comenzar a escribir todas las variables conocidas y desconocidas para tener una mejor idea de lo que está tratando. Esto es lo que debes hacer:
    • m = 350 g
    • Q = 34,700 Julios
    • ΔT = 173ºC - 22ºC = 151ºC
    • C.pag = desconocido
  3. Inserta los factores conocidos en la ecuación. Sabes el valor de todo excepto "Cpagc ", por lo que tendrás que usar el resto de los factores de la ecuación y resolver para" CpagAsí es como funciona:
    • La ecuación original: C.pag = Q / mΔT
    • c = 34,700 J / (350 g x 151ºC)
  4. Resuelve la ecuación. Ahora que ha utilizado todos los factores conocidos en la ecuación, el resto es matemática simple. El calor específico es 0,65657521286 J / (g x ºC).
    • C.pag = 34,700 J / (350 g x 151ºC)
    • C.pag = 34.700 J / (52850 g x ºC)
    • C.pag = 0,65657521286 J / (g x ºC)

Consejos

  • El SI (Systeme International) define el calor específico como Joules por grado Celsius por gramo. Pero el número de calorías por grado Fahrenheit por libra todavía se usa en el sistema imperial de unidades.
  • El metal se calienta más rápido que el agua porque tiene un calor específico bajo.
  • En ocasiones, se puede utilizar un calorímetro durante una reacción química, cuando se transporta calor.
  • Al resolver este tipo de problemas, es importante tachar las unidades siempre que sea posible.
  • El calor específico de muchos objetos se puede encontrar en libros de referencia especiales o en línea.
  • El cambio de temperatura es mayor en materiales con un calor específico bajo, siempre que todas las demás condiciones permanezcan sin cambios.
  • La fórmula para calcular el calor específico de los alimentos. C.pag = 4,180 x w + 1,711 x p + 1,928 x f + 1,547 x c + 0,908 x a es la ecuación utilizada para calcular el calor específico de los alimentos. "W" es el porcentaje de agua, "p" es el porcentaje de proteína, "f" es el porcentaje de grasa, "c" es el porcentaje de carbohidratos y "a" es el porcentaje de carbono. Esta ecuación tiene en cuenta la masa (x) de todos los sólidos que componen el alimento. El calor específico se expresa en kJ / (kg-K).