Calor Especifico

INTRODUCCION

La cantidad de energía calorífica que cede o toma una sustancia al ponerse en contacto con otra diferente temperatura es posible de medir. Esta cantidad de energía es la que se denomina calor. El calor es energía en tránsito la cual va de los cuerpo es con mayor temperatura hacia los cuerpos con menor temperatura. La experiencia diaria nos dice que el calor es directamente proporcional a su masa y al aumento de su temperatura. El modelo matemático que se utiliza para determinar este calor es: Q=m*c*(Tf – To) donde Q es el calor cedido o ganado por el cuerpo, m es la masa del cuerpo y Tf – To, es la temperatura final e inicial y c es el calor especifico del cuerpo, el cual es característico de él. El calor específico se define como la cantidad de calor que hay que suministrarle a la unidad de masa de una sustancia o sistema para elevar su temperatura un grado. Entre mayor se el calor especifico de una sustancia mayor será la energía calorífica que se necesita para elevar su temperatura. Las unidades de calor especifico son Cal/gr.K o Joule/gr. °C... Este se puede obtener despejando de la ecuación de calor c= Q/m*(Tf-To).

OBJETIVOS

OBJETIVOGENERAL

Calentar tres cuerpos metálicos de igual masa y mediante un calorímetro determinar su capacidad de acumulación de calor.

OBJETIVO ESPEFICO

Hallar el calor específico y capacidad absorbente del calor con las ecuaciones dadas.

MARCO TEORICO

TRANSFERENCIA DE CALOR

En física, proceso por el que se intercambia energía en forma de calor entre distintos cuerpos, o entre diferentes partes de un mismo cuerpo que están a distinta temperatura. El calor se transfiere mediante convección, radiación o conducción. Aunque estos tres procesos pueden tener lugar simultáneamente, puede ocurrir que uno de los mecanismos predomine sobre los otros dos. Por ejemplo, el calor se transmite a través de la pared de una casa fundamentalmente por conducción, el agua de una cacerola situada sobre un quemador de gas se calienta en gran medida por convección, y la Tierra recibe calor del Sol casi exclusivamente por radiación.

CALOR ESPECÍFICO

-Se define calor específico de una sustancia como la energía necesaria para elevar la temperatura de una unidad de masa de dicha sustancia en un grado. Puede ser a volumen constante (Cv) o a presión constante (Cp). Cp > = Cv; Unidades: J/(kg*K)

- El calor específico es una medida de la capacidad del material para almacenar calor.

-El calor específico puede ser a volumen constante (Cv) o a presión constante (Cp). Cp > = Cv. Para los gases ideales Cp = Cv + R; R -> Constante de Boltzman. En general, los calores específicos dependen de la presión y la temperatura, sin embargo para un gas ideal sólo dependen de la temperatura. A bajas presiones los gases reales se aproximan al comportamiento ideal y, por tanto, sus calores específicos sólo dependen de la temperatura.

BALANCE DE ENERGIA

- a) E sale = E entra + E pérdidas

- b) (Energía total que entra en el sistema) - (Energía total que sale del sistema) = (Cambio en la energía total del sistema)

- SISTEMAS CERRADOS (Sólo existe intercambio de energía con el universo)

-- La transferencia de calor sólo se realiza mediante calor; Q = DU + W; W = 0; entonces Q = DU = m * Cv * DT

- SISTEMAS ABIERTOS (Existe intercambio de masa y energía con el universo)

-- La cantidad de masa que fluye a través de la sección transversal de un ducto por unidad de tiempo es el caudal másico y en este documento se denota por m-punto que es lo mismo que.

-- m-punto = ro * v * As

--- ro: densidad del fluido

--- v: velocidad del flujo

--- As: área de la sección transversal del ducto

-- En régimen estacionario: (m-punto entra) = (m-punto sale) = m-punto

-- Cuando la variación de energía cinética y potencial es despreciable y no se realiza trabajo el balance de energía se reduce al calor.

--- Q-punto = m-punto * Dh = m-punto * Cp * DT

BALANCE DE ENERGÍA EN UNA SUPERFICIE

-- Una superficie no contiene ni volumen ni masa y, por tanto, tampoco energía. Se puede considerar como un sistema ficticio cuyo contenido de energía permanece constante durante un proceso. El balance de energía será: E entra = E sale

-- Balance de energía para la superficie exterior de una pared

-- E entra = E sale => Q1-punto = Q2-punto + Q3-punto

-- Cuando no se conocen la direcciones de transferencia se pueden suponer todas entrantes (dirigidas a la superficie) y el balance de energía será: E entra = 0

CAPACIDAD CALORIFICA

Es la cantidad de calor que permite variar, en un grado, la temperatura de un cuerpo. La capacidad calórica de una sustancia es una magnitud que indica la mayor o menor dificultad que presenta dicha sustancia para experimentar cambios de temperatura bajo el suministro de calor.

TEMEPERATURA DE EQUILIBRIO

Cuando los términos entélpico y entrópico compiten entre sí porque tienen signos opuestos, existe una temperatura que marca el cambio de tendencia de la espontaneidad. Esa temperatura corresponde al punto de equilibrio del sistema. Se calcula dividiendo el incremento de entalpia entre el incremento

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