Diferencia Entre Capacidad Termica Calor Especifico Y Calor Latente

¿Cuál es la diferencia entre capacidad térmica, calor específico y calor latente?

La capacidad térmica, el calor específico y el calor latente son todos conceptos importantes en termodinámica, pero pueden ser un poco confusos de entender. En este artículo, explicaremos la diferencia entre estos tres conceptos y te daremos algunos ejemplos de cómo se usan en la vida cotidiana.

Capacidad térmica

La capacidad térmica es la cantidad de calor que debe absorberse o liberarse por un objeto para que su temperatura cambie en un grado Celsius. Se mide en julios por grado Celsius (J/°C).

Calor específico

El calor específico es la cantidad de calor que debe absorberse o liberarse por un gramo de sustancia para que su temperatura cambie en un grado Celsius. Se mide en julios por gramo por grado Celsius (J/g°C).

Calor latente

El calor latente es la cantidad de calor que debe absorberse o liberarse por una sustancia para que cambie de fase, como de sólido a líquido o de líquido a gas. Se mide en julios por gramo (J/g).

Ejemplos

• El agua tiene una alta capacidad térmica, lo que significa que puede absorber o liberar mucho calor sin que su temperatura cambie significativamente.
• El oro tiene un alto calor específico, lo que significa que se necesita mucha energía para calentar un gramo de oro.
• El hielo tiene un alto calor latente de fusión, lo que significa que se necesita mucha energía para derretir un gramo de hielo.

Problemas

Aquí hay algunos problemas relacionados con la capacidad térmica, el calor específico y el calor latente:

• ¿Cuánta energía se necesita para calentar 100 gramos de agua de 20°C a 100°C?
• ¿Cuánta energía se necesita para derretir 100 gramos de hielo a 0°C?
• ¿Cuánta energía se necesita para vaporizar 100 gramos de agua a 100°C?

Soluciones

• La capacidad térmica del agua es 4.184 J/g°C. Por lo tanto, se necesita 4.184 J/g°C * 100 g * (100°C – 20°C) = 33,472 J para calentar 100 gramos de agua de 20°C a 100°C.
• El calor latente de fusión del hielo es 334 J/g. Por lo tanto, se necesita 334 J/g * 100 g = 33,400 J para derretir 100 gramos de hielo a 0°C.
• El calor latente de vaporización del agua es 2,260 J/g. Por lo tanto, se necesita 2,260 J/g * 100 g = 226,000 J para vaporizar 100 gramos de agua a 100°C.

Conclusión

La capacidad térmica, el calor específico y el calor latente son todos conceptos importantes en termodinámica. Entender la diferencia entre estos conceptos te ayudará a comprender mejor cómo el calor fluye a través de los materiales y cómo los materiales cambian de fase.

Diferencia Entre Capacidad Termica Calor Especifico Y Calor Latente

Puntos clave:

• Capacidad térmica: calor para cambiar temperatura.
• Calor específico: calor para cambiar temperatura por gramo.
• Calor latente: calor para cambiar de fase.

Estos conceptos son importantes para entender cómo el calor fluye a través de los materiales y cómo los materiales cambian de fase.

Capacidad térmica

La capacidad térmica es la cantidad de calor que debe absorberse o liberarse por un objeto para que su temperatura cambie en un grado Celsius. Se mide en julios por grado Celsius (J/°C).

• La capacidad térmica depende de la masa del objeto: Cuanto más masivo es un objeto, más calor necesita absorber o liberar para que su temperatura cambie en un grado Celsius.
• La capacidad térmica también depende del tipo de material del que está hecho el objeto: Algunos materiales, como el agua, tienen una alta capacidad térmica, mientras que otros materiales, como el metal, tienen una baja capacidad térmica.
• La capacidad térmica se puede usar para calcular la cantidad de calor que se necesita para calentar o enfriar un objeto: La fórmula para calcular la cantidad de calor (Q) necesaria para cambiar la temperatura de un objeto es: “` Q = mcΔt “` donde: * Q es la cantidad de calor en julios (J) * m es la masa del objeto en gramos (g) * c es la capacidad térmica del material en julios por gramo por grado Celsius (J/g°C) * Δt es el cambio de temperatura en grados Celsius (°C)

Por ejemplo, si queremos calentar 100 gramos de agua de 20°C a 100°C, necesitamos calcular la cantidad de calor necesaria usando la fórmula anterior. La capacidad térmica del agua es 4.184 J/g°C. Por lo tanto, la cantidad de calor necesaria es:

Q = mcΔt = (100 g)(4.184 J/g°C)(100°C – 20°C) = 33,472 J

Por lo tanto, necesitamos 33,472 julios de calor para calentar 100 gramos de agua de 20°C a 100°C.

Calor específico

El calor específico es la cantidad de calor que debe absorberse o liberarse por un gramo de sustancia para que su temperatura cambie en un grado Celsius. Se mide en julios por gramo por grado Celsius (J/g°C).

El calor específico es una propiedad intensiva, lo que significa que no depende de la cantidad de sustancia. Esto significa que el calor específico de una sustancia es el mismo sin importar cuántos gramos de esa sustancia tengamos.

El calor específico de una sustancia se puede usar para calcular la cantidad de calor que se necesita para calentar o enfriar esa sustancia. La fórmula para calcular la cantidad de calor (Q) necesaria para cambiar la temperatura de una sustancia es:

Q = mcΔt

donde: * Q es la cantidad de calor en julios (J) * m es la masa de la sustancia en gramos (g) * c es el calor específico de la sustancia en julios por gramo por grado Celsius (J/g°C) * Δt es el cambio de temperatura en grados Celsius (°C) Por ejemplo, si queremos calentar 100 gramos de agua de 20°C a 100°C, necesitamos calcular la cantidad de calor necesaria usando la fórmula anterior. El calor específico del agua es 4.184 J/g°C. Por lo tanto, la cantidad de calor necesaria es:

Q = mcΔt = (100 g)(4.184 J/g°C)(100°C – 20°C) = 33,472 J

Por lo tanto, necesitamos 33,472 julios de calor para calentar 100 gramos de agua de 20°C a 100°C.

El calor específico de una sustancia también se puede usar para comparar la capacidad térmica de diferentes sustancias. La capacidad térmica de una sustancia es la cantidad de calor que esa sustancia puede absorber o liberar sin que su temperatura cambie. Cuanto mayor sea el calor específico de una sustancia, mayor será su capacidad térmica.

Calor latente

El calor latente es la cantidad de calor que debe absorberse o liberarse por una sustancia para que cambie de fase, como de sólido a líquido o de líquido a gas. Se mide en julios por gramo (J/g).

El calor latente es una propiedad intensiva, lo que significa que no depende de la cantidad de sustancia. Esto significa que el calor latente de una sustancia es el mismo sin importar cuántos gramos de esa sustancia tengamos.

El calor latente de una sustancia se puede usar para calcular la cantidad de calor que se necesita para derretir, congelar, vaporizar o condensar esa sustancia. La fórmula para calcular la cantidad de calor (Q) necesaria para cambiar la fase de una sustancia es:

Q = mL

donde: * Q es la cantidad de calor en julios (J) * m es la masa de la sustancia en gramos (g) * L es el calor latente de la sustancia en julios por gramo (J/g) Por ejemplo, si queremos derretir 100 gramos de hielo a 0°C, necesitamos calcular la cantidad de calor necesaria usando la fórmula anterior. El calor latente de fusión del hielo es 334 J/g. Por lo tanto, la cantidad de calor necesaria es:

Q = mL = (100 g)(334 J/g) = 33,400 J

Por lo tanto, necesitamos 33,400 julios de calor para derretir 100 gramos de hielo a 0°C.

El calor latente de una sustancia también se puede usar para comparar la facilidad con la que una sustancia cambia de fase. Cuanto mayor sea el calor latente de una sustancia, más difícil será que esa sustancia cambie de fase.