El documento trata sobre conceptos relacionados con el calor como la transferencia de calor, calor específico, caloría, capacidad calorífica y calor latente. Explica que la transferencia de calor ocurre debido a diferencias de temperatura y que para elevar la temperatura de más masa de agua se requiere una mayor transferencia de calor. También define unidades como la caloría y el joule para medir cantidades de calor.
Calor: transferencia, capacidad y cambios de estado
1. Calor:
Es la cantidad de energía que
fluye a través de los límites
entre el sistema y el medio,
como consecuencia de una
diferencia de temperatura.
2. Si queremos elevar la temperatura del
agua de 20°C a 100°C, ¿Qué sistema
necesita una mayor transferencia de
calor?
3. Calor específico (c)
Se define como la cantidad de
calor necesaria para elevar en un
grado la temperatura de una cierta
masa de un material.
4. Caloría (cal): se define como la cantidad de
calor necesaria para elevar la temperatura
de 1g de agua de 14°C a 15°C.
SI: Joule (J)
Unidades del calor (Q):
6. Actividad:
1) Tratando de mantenerse despierto para estudiar
toda la noche, un estudiante prepara una taza de
café calentando con una resistencia eléctrica 0,320
kg de agua. ¿Cuánto calor debe transferirse al agua
para elevar su temperatura de 20°C a 80°C? Exprese
el resultado en calorías y en Joules.
7. Capacidad Calorífica (C): Es la cantidad
de calor necesaria para aumentar en un
grado centígrado la temperatura del
sistema.
Capacidad Calorífica Molar (Cn):
Es la cantidad de calor que se le suministra a
un mol del sistema para elevar 1ºC la
temperatura de ese sistema.
8.
9. Calor latente (QL): se lo define
como la cantidad de calor
necesaria para llevar a cabo el
cambio de estado, de una
unidad de materia del sistema
a temperatura constante.
10. Actividad:
Calcule la energía requerida para convertir
un cubo de hielo de 1g de -30°C a vapor a
120°C.
Datos: 𝑐ℎ𝑖𝑒𝑙𝑜 = 2090 𝐽/ 𝑘𝑔. °𝐶
𝑐𝑣𝑎𝑝𝑜𝑟 = 2.01. 103
𝐽
𝑘𝑔
. °𝐶
𝑐𝑎𝑔𝑢𝑎 = 4,19. 103 𝐽/ 𝑘𝑔. °𝐶
𝐿𝑓 𝐻2𝑂 = 3,33. 105
𝐽
𝑘𝑔
𝐿𝑣 𝐻2𝑂 = 2,26.10
6
J/kg
13. Actividad:
Un lingote de 0.050 kg de metal se calienta a
200.0°C y después se deja caer en un
calorímetro que contiene 0.400 kg de agua
inicialmente a 20.0°C. La temperatura de
equilibrio final del sistema mezclado es
22.4°C. Encuentre el calor específico del
metal.
