Calorimetry Notes

Calorimetría

La calorimetría es la parte de la física que estudia la medición del calor en los cambios físicos de la materia, así como el calor liberado o absorbido.

Capacidad Térmica

La capacidad térmica (C) se define como la relación entre la cantidad de calor recibida y su correspondiente aumento de temperatura. La expresión matemática es:

$C = \frac{\Delta Q}{\Delta T}$

Donde:

• C = capacidad térmica en J/°C o cal/°C

• $\Delta Q$ = Cantidad de calor en J, cal, o BTU

• $\Delta T$ = Diferencia de temperatura en °C o °F

Cuanto mayor es la capacidad térmica de una sustancia, mayor es la cantidad de calor requerida para elevar su temperatura.

Calor Específico

El calor específico (Ce) es igual a la capacidad térmica de una sustancia dividida por su masa.

$Ce = \frac{C}{m}$

$Ce = \frac{\Delta Q}{m \Delta T}$

Donde:

• Ce = calor específico

• $\Delta Q$ = Cantidad de calor en Julios o calorías

• m = masa en gramos

• $\Delta T$ = Cambio en la temperatura en °C

Caloría

Una caloría se define como la cantidad de calor requerida para elevar la temperatura de un gramo de agua en un grado Celsius.

• 1 BTU = 252 calorías

• 1 kilocaloría = 1000 calorías

Calor Latente

El calor latente es la energía absorbida por una sustancia cuando cambia de estado (ej., de sólido a líquido). Es importante notar que la temperatura no cambia durante el cambio de fase, ya que la energía se utiliza para el cambio de estado en lugar de aumentar la temperatura.

Calor Sensible

El calor sensible es el calor que, cuando se añade a una sustancia, eleva su temperatura.

Calor Latente de Fusión

El calor latente de fusión es la cantidad de calor que una sustancia necesita absorber para cambiar de un estado sólido a un estado líquido sin cambiar la temperatura.

Calor Latente de Vaporización

El calor latente de vaporización es la cantidad de calor que una sustancia necesita absorber para cambiar de un estado líquido a un estado de vapor sin cambiar la temperatura.

Equilibrio Térmico

El equilibrio térmico se define como cuando un cuerpo transfiere calor a otro cuerpo de menor temperatura hasta que la temperatura de ambos se iguala.

Calor liberado = calor absorbido

$Cem(T<em>o - T</em>e) = Cem(T<em>e - T</em>o)$

Calorímetro

Un calorímetro se utiliza para determinar el calor específico de una sustancia.

El calorímetro fue creado por A.L. de Lavoissier (químico francés, uno de los padres de la química) y Pierre Simón La Place (astrónomo, físico y matemático).

$Cem(T<em>o - T</em>e) = Cem(T<em>o - T</em>e) + Cem(T<em>o - T</em>e)$

Metal = agua + taza de aluminio