Cómo encontrar la masa usando la fórmula de capacidad calorífica específica. Fórmula para calcular la capacidad calorífica específica de una sustancia.

La capacidad calorífica es la capacidad de absorber cierta cantidad de calor durante el calentamiento o liberarlo durante el enfriamiento. La capacidad calorífica de un cuerpo es la relación entre la cantidad infinitesimal de calor que recibe el cuerpo y el correspondiente aumento de sus indicadores de temperatura. El valor se mide en J/K. En la práctica, se utiliza un valor ligeramente diferente: la capacidad calorífica específica.

Definición

¿Qué significa capacidad calorífica específica? Esta es una cantidad relacionada con una cantidad unitaria de una sustancia. En consecuencia, la cantidad de una sustancia se puede medir en metros cúbicos, kilogramos o incluso moles. ¿De qué depende esto? En física, la capacidad calorífica depende directamente de a qué unidad cuantitativa pertenece, lo que significa que distinguen entre capacidad calorífica molar, másica y volumétrica. En la industria de la construcción no encontrará mediciones de molares, pero encontrará otras todo el tiempo.

¿Qué afecta la capacidad calorífica específica?

Ya sabes qué es la capacidad calorífica, pero aún no está claro qué valores afectan al indicador. El valor de la capacidad calorífica específica se ve directamente afectado por varios componentes: la temperatura de la sustancia, la presión y otras características termodinámicas.

A medida que aumenta la temperatura de un producto, aumenta su capacidad calorífica específica, pero determinadas sustancias tienen una curva completamente no lineal en esta dependencia. Por ejemplo, con un aumento en los indicadores de temperatura de cero a treinta y siete grados, la capacidad calorífica específica del agua comienza a disminuir, y si el límite está entre treinta y siete y cien grados, entonces el indicador, por el contrario, aumentará. aumentar.

Vale la pena señalar que el parámetro también depende de cómo se permite que cambien las características termodinámicas del producto (presión, volumen, etc.). Por ejemplo, la capacidad calorífica específica a presión estable y a volumen estable será diferente.

¿Cómo calcular el parámetro?

¿Estás interesado en cuál es la capacidad calorífica? La fórmula de cálculo es la siguiente: C=Q/(m·ΔT). ¿Qué tipo de significados son estos? Q es la cantidad de calor que recibe el producto cuando se calienta (o que libera el producto durante el enfriamiento). m es la masa del producto y ΔT es la diferencia entre las temperaturas final e inicial del producto. A continuación se muestra una tabla de la capacidad calorífica de algunos materiales.

¿Qué puedes decir sobre el cálculo de la capacidad calorífica?

Calcular la capacidad calorífica no es una tarea fácil, especialmente si se utilizan métodos exclusivamente termodinámicos; es imposible hacerlo con mayor precisión. Por tanto, los físicos utilizan métodos de física estadística o conocimiento de la microestructura de los productos. ¿Cómo hacer cálculos para el gas? La capacidad calorífica de un gas se calcula calculando la energía promedio del movimiento térmico de las moléculas individuales de una sustancia. Los movimientos moleculares pueden ser de traslación o de rotación, y dentro de una molécula puede haber un átomo completo o una vibración de átomos. La estadística clásica dice que para cada grado de libertad de los movimientos de rotación y traslación hay un valor molar que es igual a R/2, y para cada grado de libertad vibratorio el valor es igual a R. Esta regla también se llama ley de equipartición. .

En este caso, una partícula de gas monoatómico tiene sólo tres grados de libertad de traslación y, por tanto, su capacidad calorífica debería ser igual a 3R/2, lo que concuerda perfectamente con el experimento. Cada molécula de gas diatómico se distingue por tres grados de libertad de traslación, dos de rotación y uno de vibración, lo que significa que la ley de equipartición será igual a 7R/2, y la experiencia ha demostrado que la capacidad calorífica de un mol de gas diatómico a temperatura normal es 5R/2. ¿Por qué hubo tal discrepancia entre las teorías? Todo está relacionado con el hecho de que al establecer la capacidad calorífica será necesario tener en cuenta varios efectos cuánticos, en otras palabras, utilizar la estadística cuántica. Como puede ver, la capacidad calorífica es un concepto bastante complejo.

La mecánica cuántica dice que cualquier sistema de partículas que vibre o gire, incluida una molécula de gas, puede tener ciertos valores de energía discretos. Si la energía del movimiento térmico en el sistema instalado es insuficiente para excitar oscilaciones de la frecuencia requerida, entonces estas oscilaciones no contribuyen a la capacidad calorífica del sistema.

En los sólidos, el movimiento térmico de los átomos son vibraciones débiles cerca de ciertas posiciones de equilibrio, esto se aplica a los nodos de la red cristalina. Un átomo tiene tres grados de libertad vibratorios y, según la ley, la capacidad calorífica molar de un cuerpo sólido es igual a 3nR, donde n es el número de átomos presentes en la molécula. En la práctica, este valor es el límite al que tiende la capacidad calorífica de un cuerpo a altas temperaturas. El valor se logra con cambios de temperatura normales para muchos elementos, esto se aplica tanto a los metales como a los compuestos simples. También se determina la capacidad calorífica del plomo y otras sustancias.

¿Qué pasa con las bajas temperaturas?

Ya sabemos qué es la capacidad calorífica, pero si hablamos de bajas temperaturas, ¿cómo se calculará entonces el valor? Si hablamos de bajas temperaturas, entonces la capacidad calorífica de un cuerpo sólido resulta ser proporcional. t 3 o la llamada ley de capacidad calorífica de Debye. El criterio principal para distinguir las temperaturas altas de las bajas es la comparación habitual de ellas con un parámetro característico de una sustancia en particular; esta puede ser la temperatura característica o de Debye q D. El valor presentado está determinado por el espectro de vibración de los átomos del producto y depende en gran medida de la estructura cristalina.

En los metales, los electrones de conducción contribuyen en cierta medida a la capacidad calorífica. Esta parte de la capacidad calorífica se calcula utilizando la estadística de Fermi-Dirac, que tiene en cuenta los electrones. La capacidad calorífica electrónica de un metal, que es proporcional a la capacidad calorífica habitual, es un valor relativamente pequeño y contribuye a la capacidad calorífica del metal sólo a temperaturas cercanas al cero absoluto. Entonces la capacidad calorífica de la red se vuelve muy pequeña y puede despreciarse.

Capacidad calorífica masiva

La capacidad calorífica específica de masa es la cantidad de calor que se requiere agregar a una unidad de masa de una sustancia para calentar el producto en una unidad de temperatura. Esta cantidad se designa con la letra C y se mide en julios divididos por kilogramo por kelvin - J/(kg K). Eso es todo en cuanto a la capacidad calorífica masiva.

¿Qué es la capacidad calorífica volumétrica?

La capacidad calorífica volumétrica es una cierta cantidad de calor que debe suministrarse a una unidad de volumen de un producto para calentarlo por unidad de temperatura. Este indicador se mide en julios divididos por metro cúbico por kelvin o J/(m³·K). En muchos libros de referencia de construcción, lo que se considera es la capacidad calorífica específica de la masa en la obra.

Aplicación práctica de la capacidad calorífica en la industria de la construcción.

En la construcción de paredes resistentes al calor se utilizan activamente muchos materiales que consumen mucho calor. Esto es extremadamente importante para las casas que se caracterizan por un calentamiento periódico. Por ejemplo, una estufa. Los productos que consumen mucho calor y las paredes construidas a partir de ellos acumulan calor perfectamente, lo almacenan durante los períodos de calefacción y lo liberan gradualmente después de apagar el sistema, lo que le permite mantener una temperatura aceptable durante todo el día.

Así, cuanto más calor se almacene en la estructura, más cómoda y estable será la temperatura en las habitaciones.

Vale la pena señalar que el ladrillo y el hormigón ordinarios utilizados en la construcción de viviendas tienen una capacidad calorífica significativamente menor que el poliestireno expandido. Si tomamos la lana ecológica, tiene tres veces más capacidad calorífica que el hormigón. Cabe señalar que no en vano la masa está presente en la fórmula para calcular la capacidad calorífica. Gracias a la enorme y enorme masa de hormigón o ladrillo en comparación con la lana ecológica, permite que las paredes de piedra de las estructuras acumulen enormes cantidades de calor y suavicen todas las fluctuaciones diarias de temperatura. Sólo la pequeña masa de aislamiento en todas las casas de estructura, a pesar de su buena capacidad calorífica, es el punto más débil de todas las tecnologías de estructura. Para solucionar este problema, en todas las casas se instalan impresionantes acumuladores de calor. ¿Lo que es? Se trata de piezas estructurales caracterizadas por una gran masa con una capacidad calorífica bastante buena.

Ejemplos de acumuladores de calor en la vida real.

¿Qué podría ser? Por ejemplo, algunas paredes internas de ladrillo, una gran estufa o chimenea, soleras de hormigón.

Los muebles de cualquier casa o apartamento son excelentes acumuladores de calor, porque la madera contrachapada, el aglomerado y la madera pueden almacenar tres veces más calor por kilogramo de peso que el famoso ladrillo.

¿Existen desventajas para los acumuladores térmicos? Por supuesto, la principal desventaja de este enfoque es que el acumulador de calor debe diseñarse en la etapa de creación de un modelo de una casa de madera. Esto se debe al hecho de que es pesado, y esto deberá tenerse en cuenta al crear la base y luego imaginar cómo se integrará este objeto en el interior. Vale decir que tendrás que tener en cuenta no solo la masa, sino que deberás evaluar ambas características en tu trabajo: masa y capacidad calorífica. Por ejemplo, si se utiliza como acumulador de calor oro con un peso increíble de veinte toneladas por metro cúbico, entonces el producto funcionará según sea necesario sólo un veintitrés por ciento mejor que un cubo de hormigón que pesa dos toneladas y media.

¿Qué sustancia es la más adecuada para un acumulador de calor?

¡El mejor producto para un acumulador de calor no es el hormigón ni el ladrillo! El cobre, el bronce y el hierro hacen frente bien a esta tarea, pero son muy pesados. Por extraño que parezca, ¡el mejor acumulador de calor es el agua! El líquido tiene una capacidad calorífica impresionante, la mayor entre las sustancias de que disponemos. Sólo los gases helio (5190 J/(kg K) e hidrógeno (14300 J/(kg K)) tienen una mayor capacidad calorífica, pero su uso en la práctica es problemático. Si lo desea y es necesario, consulte la tabla de capacidad calorífica. de las sustancias que necesitas.

(o transferencia de calor).

Capacidad calorífica específica de una sustancia.

Capacidad calorífica- esta es la cantidad de calor absorbida por un cuerpo cuando se calienta 1 grado.

La capacidad calorífica de un cuerpo se indica con una letra latina mayúscula. CON.

¿De qué depende la capacidad calorífica de un cuerpo? En primer lugar, por su masa. Está claro que calentar, por ejemplo, 1 kilogramo de agua requerirá más calor que calentar 200 gramos.

¿Qué pasa con el tipo de sustancia? Hagamos un experimento. Cogemos dos recipientes idénticos y, habiendo echado en uno de ellos agua que pesa 400 g y en el otro aceite vegetal de 400 g, empezaremos a calentarlos con quemadores idénticos. Observando las lecturas del termómetro veremos que el aceite se calienta rápidamente. Para calentar agua y aceite a la misma temperatura, el agua debe calentarse por más tiempo. Pero cuanto más calentamos el agua, más calor recibe del quemador.

Por tanto, calentar la misma masa de diferentes sustancias a la misma temperatura requiere diferentes cantidades de calor. La cantidad de calor necesaria para calentar un cuerpo y, por tanto, su capacidad calorífica dependen del tipo de sustancia que lo compone.

Así, por ejemplo, para aumentar en 1°C la temperatura del agua que pesa 1 kg, se necesita una cantidad de calor igual a 4200 J, y para calentar la misma masa de aceite de girasol en 1°C, una cantidad de calor igual a Se requieren 1700 J.

Una cantidad física que muestra cuánto calor se requiere para calentar 1 kg de una sustancia en 1 ºС se llama capacidad calorífica específica de esta sustancia.

Cada sustancia tiene su propia capacidad calorífica específica, que se indica con la letra latina c y se mide en julios por kilogramo de grado (J/(kg °C)).

La capacidad calorífica específica de una misma sustancia en diferentes estados de agregación (sólido, líquido y gaseoso) es diferente. Por ejemplo, la capacidad calorífica específica del agua es 4200 J/(kg °C) y la capacidad calorífica específica del hielo es 2100 J/(kg °C); El aluminio en estado sólido tiene una capacidad calorífica específica de 920 J/(kg - °C), y en estado líquido, de 1080 J/(kg - °C).

Tenga en cuenta que el agua tiene una capacidad calorífica específica muy alta. Por tanto, el agua de los mares y océanos, al calentarse en verano, absorbe una gran cantidad de calor del aire. Gracias a esto, en aquellos lugares que se ubican cerca de grandes masas de agua, el verano no es tan caluroso como en lugares alejados del agua.

Cálculo de la cantidad de calor necesaria para calentar un cuerpo o que éste libera durante el enfriamiento.

De lo anterior queda claro que la cantidad de calor necesaria para calentar un cuerpo depende del tipo de sustancia que lo compone (es decir, su capacidad calorífica específica) y de la masa del cuerpo. También está claro que la cantidad de calor depende de cuántos grados vamos a aumentar la temperatura corporal.

Entonces, para determinar la cantidad de calor necesaria para calentar un cuerpo o que se libera durante el enfriamiento, es necesario multiplicar la capacidad calorífica específica del cuerpo por su masa y por la diferencia entre sus temperaturas final e inicial:

q = cm (t 2 - t 1 ) ,

Dónde q- cantidad de calor, C— capacidad calorífica específica, metro- masa corporal , t 1 — temperatura inicial, t 2 — temperatura final.

Cuando el cuerpo se calienta t 2 > t 1 y por lo tanto q > 0 . Cuando el cuerpo se enfría t2i< t 1 y por lo tanto q< 0 .

Si se conoce la capacidad calorífica de todo el cuerpo CON, q determinado por la fórmula:

Q = C (t 2 - t 1 ) .

La física y los fenómenos térmicos es una sección bastante extensa que se estudia a fondo en el curso escolar. No se da el último lugar en esta teoría a cantidades específicas. El primero de ellos es la capacidad calorífica específica.

Sin embargo, normalmente no se presta suficiente atención a la interpretación de la palabra “específico”. Los estudiantes simplemente lo recuerdan como un hecho. ¿Qué significa?

Si consulta el diccionario de Ozhegov, podrá leer que dicha cantidad se define como una proporción. Además, se puede realizar en relación con la masa, el volumen o la energía. Todas estas cantidades deben tomarse iguales a uno. ¿Con qué se relaciona la capacidad calorífica específica?

Al producto de masa y temperatura. Además, sus valores deben ser iguales a uno. Es decir, el divisor contendrá el número 1, pero su dimensión combinará kilogramo y grado Celsius. Esto debe tenerse en cuenta al formular la definición de capacidad calorífica específica, que se detalla un poco más abajo. También hay una fórmula de la que se desprende claramente que estas dos cantidades están en el denominador.

¿Lo que es?

La capacidad calorífica específica de una sustancia se introduce en el momento en que se considera la situación de su calentamiento. Sin él, es imposible saber cuánto calor (o energía) se necesitará para este proceso. Y también calcula su valor cuando el cuerpo se enfría. Por cierto, estas dos cantidades de calor son iguales en módulo. Pero tienen signos diferentes. Entonces, en el primer caso es positivo, porque es necesario gastar energía y se transfiere al cuerpo. La segunda situación de enfriamiento da un número negativo porque se libera calor y la energía interna del cuerpo disminuye.

Esta cantidad física se denota con la letra latina c. Se define como una cierta cantidad de calor necesaria para calentar un grado un kilogramo de una sustancia. En un curso de física escolar, este grado es el que se toma en la escala Celsius.

¿Cómo contarlo?

Si desea saber cuál es la capacidad calorífica específica, la fórmula se ve así:

c = Q / (m * (t 2 - t 1)), donde Q es la cantidad de calor, m es la masa de la sustancia, t 2 es la temperatura que adquirió el cuerpo como resultado del intercambio de calor, t 1 es la temperatura inicial de la sustancia. Esta es la fórmula número 1.

Según esta fórmula, la unidad de medida de esta cantidad en el sistema internacional de unidades (SI) resulta ser J/(kg*ºС).

¿Cómo encontrar otras cantidades a partir de esta igualdad?

En primer lugar, la cantidad de calor. La fórmula se verá así: Q = c * m * (t 2 - t 1). Sólo es necesario sustituir valores en unidades SI. Es decir, masa en kilogramos, temperatura en grados Celsius. Esta es la fórmula número 2.

En segundo lugar, la masa de una sustancia que se enfría o se calienta. La fórmula será: m = Q / (c * (t 2 - t 1)). Esta es la fórmula número 3.

En tercer lugar, el cambio de temperatura Δt = t 2 - t 1 = (Q / c * m). El signo "Δ" se lee como "delta" y denota un cambio en una cantidad, en este caso la temperatura. Fórmula número 4.

En cuarto lugar, las temperaturas inicial y final de la sustancia. Las fórmulas válidas para calentar una sustancia son las siguientes: t 1 = t 2 - (Q / c * m), t 2 = t 1 + (Q / c * m). Estas fórmulas son las nº 5 y 6. Si el problema es enfriar una sustancia, entonces las fórmulas son: t 1 = t 2 + (Q/c * m), t 2 = t 1 - (Q/c * m) . Estas fórmulas son las nº 7 y 8.

¿Qué significados puede tener?

Se ha establecido experimentalmente qué valores tiene para cada sustancia concreta. Por lo tanto, se ha creado una tabla especial de capacidad calorífica específica. La mayoría de las veces contiene datos que son válidos en condiciones normales.

¿Cuál es el trabajo de laboratorio involucrado en la medición de la capacidad calorífica específica?

En el curso de física de la escuela se define para un cuerpo sólido. Además, su capacidad calorífica se calcula comparándola con la conocida. La forma más sencilla de hacerlo es con agua.

Durante el trabajo, es necesario medir las temperaturas iniciales del agua y del sólido calentado. Luego bájelo en el líquido y espere el equilibrio térmico. Todo el experimento se lleva a cabo en un calorímetro, por lo que se pueden despreciar las pérdidas de energía.

Luego debes escribir la fórmula para la cantidad de calor que recibe el agua cuando se calienta a partir de un sólido. La segunda expresión describe la energía que desprende un cuerpo al enfriarse. Estos dos valores son iguales. Mediante cálculos matemáticos, queda por determinar la capacidad calorífica específica de la sustancia que constituye el sólido.

La mayoría de las veces se propone compararlo con los valores de la tabla para intentar adivinar de qué sustancia está hecho el cuerpo en estudio.

Tarea número 1

Condición. La temperatura del metal varía de 20 a 24 grados centígrados. Al mismo tiempo, su energía interna aumentó en 152 J. ¿Cuál es el calor específico del metal si su masa es de 100 gramos?

Solución. Para encontrar la respuesta necesitarás usar la fórmula escrita en el número 1. Todas las cantidades necesarias para los cálculos están ahí. Primero debes convertir la masa a kilogramos; de lo contrario, la respuesta será incorrecta. Porque todas las cantidades deben ser las aceptadas en el SI.

Hay 1000 gramos en un kilogramo. Esto significa que hay que dividir 100 gramos entre 1000, se obtiene 0,1 kilogramos.

La sustitución de todas las cantidades da la siguiente expresión: c = 152 / (0,1 * (24 - 20)). Los cálculos no son particularmente difíciles. El resultado de todas las acciones es el número 380.

Respuesta: s = 380 J/(kg * ºС).

Problema número 2

Condición. Determine la temperatura final a la que se enfriará el agua con un volumen de 5 litros si se toma a 100 ºС y libera 1680 kJ de calor al medio ambiente.

Solución. Vale la pena comenzar con el hecho de que la energía se proporciona en una unidad no sistémica. Los kilojulios deben convertirse a julios: 1680 kJ = 1680000 J.

Para encontrar la respuesta, debe utilizar la fórmula número 8. Sin embargo, en ella aparece masa y en el problema se desconoce. Pero el volumen de líquido está dado. Esto significa que podemos usar la fórmula conocida como m = ρ * V. La densidad del agua es 1000 kg/m3. Pero aquí será necesario sustituir el volumen en metros cúbicos. Para convertirlos de litros, es necesario dividirlos entre 1000. Por tanto, el volumen de agua es 0,005 m 3.

Sustituyendo los valores en la fórmula de masa se obtiene la siguiente expresión: 1000 * 0,005 = 5 kg. Deberá buscar la capacidad calorífica específica en la tabla. Ahora puedes pasar a la fórmula 8: t 2 = 100 + (1680000/4200 * 5).

La primera acción es multiplicar: 4200 * 5. El resultado es 21000. La segunda es dividir. 1680000: 21000 = 80. El último es la resta: 100 - 80 = 20.

Respuesta. t 2 = 20 ºС.

Problema número 3

Condición. Hay un vaso de precipitados que pesa 100 g y en él se vierten 50 g de agua. La temperatura inicial del agua con el vaso es de 0 grados centígrados. ¿Cuánto calor se requiere para que el agua hierva?

Solución. Un buen punto de partida es introducir una notación adecuada. Deje que los datos relacionados con el vidrio tengan un índice de 1, y para el agua, un índice de 2. En la tabla, debe encontrar las capacidades caloríficas específicas. El vaso es de vidrio de laboratorio, por lo que su valor c 1 = 840 J/ (kg * ºC). Los datos para el agua son: c 2 = 4200 J/ (kg * ºС).

Sus masas se dan en gramos. Necesitas convertirlos a kilogramos. Las masas de estas sustancias se designarán de la siguiente manera: m 1 = 0,1 kg, m 2 = 0,05 kg.

La temperatura inicial está dada: t 1 = 0 ºС. Del valor final se sabe que corresponde al punto en el que hierve el agua. Esto es t 2 = 100 ºС.

Dado que el vaso se calienta junto con el agua, la cantidad de calor requerida será la suma de dos. El primero, que se requiere para calentar el vaso (Q 1), y el segundo, que se utiliza para calentar el agua (Q 2). Para expresarlos necesitarás una segunda fórmula. Se debe escribir dos veces con índices diferentes, y luego resumirlos.

Resulta que Q = c 1 * m 1 * (t 2 - t 1) + c 2 * m 2 * (t 2 - t 1). El factor común (t 2 - t 1) se puede quitar del paréntesis para facilitar el cálculo. Entonces, la fórmula que se requerirá para calcular la cantidad de calor tomará la siguiente forma: Q = (c 1 * m 1 + c 2 * m 2) * (t 2 - t 1). Ahora puedes sustituir las cantidades conocidas en el problema y calcular el resultado.

Q = (840 * 0,1 + 4200 * 0,05) * (100 - 0) = (84 + 210) * 100 = 294 * 100 = 29400 (J).

Respuesta. Q = 29400 J = 29,4 kJ.

/(kg·K), etc.

La capacidad calorífica específica suele indicarse con las letras C o CON, a menudo con índices.

La capacidad calorífica específica se ve afectada por la temperatura de la sustancia y otros parámetros termodinámicos. Por ejemplo, medir la capacidad calorífica específica del agua dará resultados diferentes a 20 °C y 60 °C. Además, la capacidad calorífica específica depende de cómo se permite que cambien los parámetros termodinámicos de la sustancia (presión, volumen, etc.); por ejemplo, capacidad calorífica específica a presión constante ( CP) y a volumen constante ( CV), en términos generales, son diferentes.

Fórmula para calcular la capacidad calorífica específica:

$c=\backslash frac(Q)(\; m\backslash Delta\; T),$ Dónde C- capacidad calorífica específica, q- la cantidad de calor que recibe una sustancia cuando se calienta (o se libera cuando se enfría), metro- masa de la sustancia calentada (enfriada), Δ t- la diferencia entre las temperaturas final e inicial de la sustancia.

La capacidad calorífica específica puede depender (y en principio, estrictamente hablando, siempre, más o menos depende) de la temperatura, por lo que la siguiente fórmula con valores pequeños (formalmente infinitesimales) es más correcta: $\backslash deltaT$ Y $\backslash deltaQ$:

$c(T)\; =\; \backslash frac\; 1\; (m)\; \backslash left(\backslash frac(\backslash delta\; Q)(\backslash delta\; T)\backslash right).$

Valores de calor específico para algunas sustancias.

(Para los gases, se da la capacidad calorífica específica en un proceso isobárico (C p))

ver también

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Notas

Literatura

• Tablas de cantidades físicas. Manual, ed. IK Kikoina, M., 1976.
• Sivukhin D.V. Curso general de física. - T.II. Termodinámica y física molecular.
• E. M. Lifshits // bajo. ed. A. M. Prokhorova Enciclopedia física. - M.: “Enciclopedia soviética”, 1998. - T. 2.<

Extracto que describe la capacidad calorífica específica

Al día siguiente, la condesa, invitando a Boris a su casa, habló con él y desde ese día dejó de visitar a los Rostov.

El 31 de diciembre, víspera de Año Nuevo de 1810, le reveillon [cena nocturna], hubo un baile en la casa del noble de Catalina. Se suponía que el cuerpo diplomático y el soberano estarían en el baile.
En la Promenade des Anglais, la famosa casa de un noble brillaba con innumerables luces. En la entrada iluminada con un paño rojo estaban la policía, y no sólo los gendarmes, sino también el jefe de policía de la entrada y decenas de agentes de policía. Los carruajes partieron y llegaron otros nuevos con lacayos rojos y lacayos con sombreros de plumas. De los carruajes bajaron hombres uniformados, con estrellas y cintas; Las damas vestidas de raso y armiño bajaron con cuidado los escalones ruidosamente colocados y caminaron apresuradamente y en silencio a lo largo de la tela de la entrada.
Casi cada vez que llegaba un carruaje nuevo, había un murmullo entre la multitud y se quitaban los sombreros.
“¿Soberano?… No, ministro… príncipe… enviado… ¿No ves las plumas?…” dijo entre la multitud. Uno de la multitud, mejor vestido que los demás, parecía conocer a todos y llamó por su nombre a los nobles más nobles de la época.
Ya había llegado a este baile un tercio de los invitados, y los Rostov, que se suponía que estaban en este baile, todavía se estaban preparando apresuradamente para vestirse.
En la familia Rostov se habló mucho y se preparó mucho para este baile, muchos temores de que no se recibiera la invitación, que el vestido no estuviera listo y que no todo saliera como era necesario.
Junto con los Rostov, acudió al baile Marya Ignatievna Peronskaya, amiga y pariente de la condesa, una dama de honor delgada y amarilla de la antigua corte, que encabezaba a los Rostov provinciales en la más alta sociedad de San Petersburgo.
A las diez de la noche los Rostov debían recoger a la dama de honor en el jardín Tauride; y, sin embargo, ya eran las diez menos cinco y las jóvenes aún no estaban vestidas.
Natasha iba al primer gran baile de su vida. Ese día se levantó a las 8 de la mañana y estuvo todo el día con ansiedad febril y actividad. Todas sus fuerzas, desde la misma mañana, estuvieron encaminadas a que todos: ella, mamá, Sonya estuvieran vestidos de la mejor manera posible. Sonya y la condesa confiaban plenamente en ella. Se suponía que la condesa llevaría un vestido de terciopelo masaka, las dos llevaban vestidos blancos ahumados sobre rosa, fundas de seda con rosas en el corpiño. Había que peinar el cabello a la grecque [en griego].
Todo lo esencial ya estaba hecho: las piernas, los brazos, el cuello, las orejas ya estaban especialmente cuidadosamente, como en un salón de baile, lavados, perfumados y empolvados; ya vestían medias de seda, de rejilla y zapatos de raso blanco con lazos; Los peinados estaban casi terminados. Sonya terminó de vestirse y la condesa también; pero Natasha, que trabajaba para todos, se quedó atrás. Todavía estaba sentada frente al espejo con una bata sobre sus delgados hombros. Sonia, ya vestida, se paró en medio de la habitación y, presionando dolorosamente con el dedo meñique, sujetó con alfileres la última cinta que chirriaba bajo el alfiler.

El cambio de energía interna al realizar trabajo se caracteriza por la cantidad de trabajo, es decir El trabajo es una medida del cambio de energía interna en un proceso dado. El cambio en la energía interna de un cuerpo durante la transferencia de calor se caracteriza por una cantidad llamada cantidad de calor.

Es un cambio en la energía interna de un cuerpo durante el proceso de transferencia de calor sin realizar trabajo. La cantidad de calor se indica con la letra. q .

El trabajo, la energía interna y el calor se miden en las mismas unidades: julios ( j), como cualquier tipo de energía.

En las mediciones térmicas, anteriormente se utilizaba una unidad especial de energía como unidad de cantidad de calor: la caloría ( heces), igual a la cantidad de calor necesaria para calentar 1 gramo de agua en 1 grado Celsius (más precisamente, de 19,5 a 20,5 ° C). Esta unidad, en particular, se utiliza actualmente para calcular el consumo de calor (energía térmica) en edificios de apartamentos. Se ha establecido experimentalmente el equivalente mecánico del calor: la relación entre calorías y julios: 1 cal = 4,2 J.

Cuando un cuerpo transfiere una determinada cantidad de calor sin realizar trabajo, su energía interna aumenta; si el cuerpo desprende una determinada cantidad de calor, entonces su energía interna disminuye.

Si viertes 100 g de agua en dos recipientes idénticos, uno y 400 g en el otro a la misma temperatura y los colocas en quemadores idénticos, el agua del primer recipiente hervirá antes. Así, cuanto mayor es la masa corporal, mayor es la cantidad de calor que necesita para calentarse. Lo mismo ocurre con el enfriamiento.

La cantidad de calor necesaria para calentar un cuerpo también depende del tipo de sustancia de la que está formado. Esta dependencia de la cantidad de calor necesaria para calentar un cuerpo del tipo de sustancia se caracteriza por una cantidad física llamada capacidad calorífica específica sustancias.

es una cantidad física igual a la cantidad de calor que se debe impartir a 1 kg de una sustancia para calentarla 1 °C (o 1 K). 1 kg de sustancia libera la misma cantidad de calor cuando se enfría 1 °C.

La capacidad calorífica específica se designa con la letra. Con. La unidad de capacidad calorífica específica es 1 J/kg °C o 1 J/kg °K.

La capacidad calorífica específica de las sustancias se determina experimentalmente. Los líquidos tienen una capacidad calorífica específica mayor que los metales; El agua tiene el calor específico más alto, el oro tiene un calor específico muy pequeño.

Dado que la cantidad de calor es igual al cambio en la energía interna del cuerpo, podemos decir que la capacidad calorífica específica muestra cuánto cambia la energía interna. 1 kg sustancia cuando su temperatura cambia en 1ºC. En particular, la energía interna de 1 kg de plomo aumenta en 140 J cuando se calienta 1 °C y disminuye en 140 J cuando se enfría.

Q = c ∙ metro (t 2 - t 1)

La misma fórmula se utiliza para calcular la cantidad de calor que desprende un cuerpo al enfriarse. Sólo en este caso se debe restar la temperatura final a la temperatura inicial, es decir Resta la temperatura menor de la temperatura mayor.

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