Capacidad calorífica
La capacidad calorífica o capacidad térmica es una propiedad física de la materia , definida como la cantidad de calor que debe suministrarse a un objeto para producir una unidad de cambio en su temperatura . [1] La unidad SI de capacidad calorífica es julio por kelvin (J/K).
La capacidad calorífica es una propiedad extensiva . La propiedad intensiva correspondiente es la capacidad calorífica específica , que se encuentra dividiendo la capacidad calorífica de un objeto por su masa. Dividiendo la capacidad calorífica por la cantidad de sustancia en moles se obtiene su capacidad calorífica molar . La capacidad calorífica volumétrica mide la capacidad calorífica por volumen . En arquitectura e ingeniería civil , la capacidad calorífica de un edificio a menudo se denomina masa térmica .
La capacidad calorífica de un objeto, denotada por , es el límite
donde es la cantidad de calor que debe agregarse al objeto (de masa M ) para elevar su temperatura en .
El valor de este parámetro suele variar considerablemente en función de la temperatura inicial del objeto y de la presión que se le aplique. En particular, por lo general varía drásticamente con las transiciones de fase , como la fusión o la vaporización (ver entalpía de fusión y entalpía de vaporización ). Por lo tanto, debe considerarse una función de esas dos variables.
La variación se puede ignorar en contextos cuando se trabaja con objetos en rangos estrechos de temperatura y presión. Por ejemplo, la capacidad calorífica de un bloque de hierro que pesa una libra es de aproximadamente 204 J/K cuando se mide desde una temperatura inicial T = 25 °C y P = 1 atm de presión. Ese valor aproximado es bastante adecuado para todas las temperaturas entre, digamos, 15 °C y 35 °C, y presiones ambientales de 0 a 10 atmósferas, porque el valor exacto varía muy poco en esos rangos. Se puede confiar en que la misma entrada de calor de 204 J elevará la temperatura del bloque de 15 °C a 16 °C, o de 34 °C a 35 °C, con un error insignificante.