Capacidad calorífica volumétrica
La capacidad calorífica volumétrica de un material es la capacidad calorífica de una muestra de la sustancia dividida por el volumen de la muestra. Es la cantidad de energía que debe agregarse, en forma de calor , a una unidad de volumen del material para provocar un aumento de una unidad en su temperatura . La unidad SI de capacidad calorífica volumétrica es joule por kelvin por metro cúbico , J⋅K −1 ⋅m −3 .
La capacidad calorífica volumétrica también se puede expresar como la capacidad calorífica específica (capacidad calorífica por unidad de masa, en J⋅K −1 ⋅ kg −1 ) multiplicada por la densidad de la sustancia (en kg/ L o g / mL ). [1]
Esta cantidad puede ser conveniente para materiales que comúnmente se miden por volumen en lugar de masa, como suele ser el caso en ingeniería y otras disciplinas técnicas. La capacidad calorífica volumétrica a menudo varía con la temperatura y es diferente para cada estado de la materia . Mientras que la sustancia experimenta una transición de fase , como la fusión o la ebullición, su capacidad calorífica volumétrica es técnicamente infinita , porque el calor cambia su estado en lugar de aumentar su temperatura.
La capacidad calorífica volumétrica de una sustancia, especialmente un gas, puede ser significativamente mayor cuando se permite que se expanda a medida que se calienta (capacidad calorífica volumétrica a presión constante ) que cuando se calienta en un recipiente cerrado que evita la expansión (capacidad calorífica volumétrica a presión constante). volumen constante ).
Si se toma la cantidad de sustancia como el número de moles en la muestra (como se hace a veces en química), se obtiene la capacidad calorífica molar (cuya unidad SI es julio por kelvin por mol, J⋅K −1 ⋅mol − 1 ).
donde es el volumen de la muestra a la temperatura y es la cantidad de energía térmica necesaria para elevar la temperatura de la muestra de a . Este parámetro es una propiedad intensiva de la sustancia.
