Cálculos de Calor Específico

Realiza cálculos de calor específico.

El agua tiene una capacidad calorífica muy alta, lo que la hace útil para los radiadores

¿El agua tiene una gran capacidad para absorber calor?

Sí. En el radiador de un coche, sirve para mantener el motor más frío de lo que funcionaría de otro modo. (En la imagen de arriba, el radiador es el objeto negro de la izquierda.) Mientras el agua circula por el motor, absorbe el calor del bloque motor. Cuando pasa por el radiador, el ventilador de refrigeración y la exposición al ambiente exterior permiten que el agua se enfríe un poco antes de hacer otro paso por el motor.

Cálculos de calor específico

El calor específico de una sustancia puede utilizarse para calcular el cambio de temperatura que sufrirá una determinada sustancia cuando se calienta o se enfría. La ecuación que relaciona el calor con el calor específico , la masa , y el cambio de temperatura se muestra a continuación.

$q=c_p por m por Delta{T}$

El calor que se absorbe o se libera se mide en julios. La masa se mide en gramos. El cambio de temperatura viene dado por $Delta{T}= T_f - T_i$ , donde es la temperatura final y es la temperatura inicial.

Problema de ejemplo: cálculo del calor específico

Un trozo de cadmio metálico de 15,0 g absorbe 134 J de calor mientras sube de 24,0°C a 62,7°C. Calcule el calor específico del cadmio.

Paso 1: Enumerar las cantidades conocidas y planificar el problema .

Conocidas

calor = = 134 J
masa = = 15,0 g
$Delta{text{T}} = 62,7^circ text{C} - 24,0^circ text{C} = 38,7^circ text{C}$

Desconocido

$c_p text{de cadmio}= ? text{J}/ text{g}^circ text{C}$

La ecuación del calor específico puede reordenarse para resolver el calor específico.

Paso 2: Resolver .

$c_p=frac{q}{m veces Delta{T}}=frac{134 text{ J}}{15.0 text{ g} por 38,7^circ text{C}}=0,231 text{ J/g}^circ text{C}$

Paso 3: Piensa en tu resultado.

El calor específico del cadmio, un metal, es bastante cercano a los calores específicos de otros metales. El resultado tiene tres cifras significativas.

Dado que la mayoría de los calores específicos son conocidos, pueden utilizarse para determinar la temperatura final alcanzada por una sustancia cuando se calienta o se enfría. Supongamos que una muestra de 60,0 g de agua a 23,52 °C se enfría mediante la eliminación de 813 J de calor. El cambio de temperatura puede calcularse mediante la ecuación del calor específico.

$Delta{T}=frac{q}{c_p veces m}=frac{813 text{ J}}4.18 text{ J/g}^circ text{C} por 60,0 text{ g}}=3,24^circ text{C}$

Como el agua se estaba enfriando, la temperatura disminuye. La temperatura final es:

$T_f=23,52^circ text{C} - 3,24^circ text{C}=20,28^circ text{C}$

Resumen

Se ilustran los cálculos de calor específicos.

Práctica

Trabaja los problemas en el siguiente enlace:

http://www.sciencebugz.com/chemistry/chprbspheat.htm

Repaso

Preguntas

¿Tienen diferentes materiales diferentes calores específicos?
¿Cómo afecta la masa al calor absorbido?
Si conocemos el calor específico de un material, ¿podemos determinar la cantidad de calor que se libera en un conjunto de circunstancias determinado?

Calor específico: La cantidad de energía necesaria para elevar la temperatura de 1 gramo de la sustancia en 1°C.

Química para no profesionales