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¿Qué es la capacidad calorífica específica de los materiales? Definición

El calor específico, o capacidad calorífica específica, es una propiedad relacionada con la energía interna que es muy importante en termodinámica. Los diferentes materiales reaccionan a la aplicación de calor de manera diferente.

Las propiedades térmicas  de los materiales se refieren a la respuesta de los materiales a los cambios de  temperatura y a la aplicación de calor. A medida que un sólido absorbe energía en forma de calor, su temperatura aumenta y sus dimensiones aumentan. Pero los diferentes materiales reaccionan a la aplicación de calor de manera diferente.

La capacidad calorífica, la expansión térmica y la conductividad térmica son propiedades que a menudo son críticas en el uso práctico de sólidos.

Calor específico de materiales

El calor específico, o capacidad calorífica específica,  es una propiedad relacionada con  la energía interna  que es muy importante en termodinámica. Las  propiedades intensivas  cv  y  cp se definen para sustancias compresibles simples puras como derivadas parciales de la energía interna u (T, v)  y la entalpía  h (T, p), respectivamente:

Tabla de capacidades caloríficas específicasdonde los subíndices  v  y  p  denotan las variables que se mantienen fijas durante la diferenciación. Las propiedades  cv  y  cp  se denominan calores específicos (o  capacidades caloríficas) porque, en determinadas condiciones especiales, relacionan el cambio de temperatura de un sistema con la cantidad de energía añadida por la transferencia de calor. Sus unidades SI son  J/kgK o J/molK.

Diferentes sustancias  se ven afectadas en diferentes magnitudes por la adición de calor. Cuando se agrega una determinada cantidad de calor a diferentes sustancias, sus temperaturas aumentan en diferentes cantidades.

La capacidad calorífica es una propiedad extensa de la materia, lo que significa que es proporcional al tamaño del sistema. La capacidad calorífica C  tiene la unidad de energía por grado o energía por kelvin. Cuando se expresa el mismo fenómeno como una propiedad intensiva, la  capacidad calorífica  se divide por la cantidad de sustancia, masa o volumen, por lo que la cantidad es independiente del tamaño o extensión de la muestra.

calor específico - capacidad calorífica

References:
 Ciencia de los materiales:
  1. Departamento de Energía de EE. UU., Ciencia de Materiales. DOE Fundamentals Handbook, Volumen 1 y 2. Enero de 1993.
  2. Departamento de Energía de EE. UU., Ciencia de Materiales. DOE Fundamentals Handbook, Volumen 2 y 2. Enero de 1993.
  3. William D. Callister, David G. Rethwisch. Ciencia e Ingeniería de Materiales: Introducción 9ª Edición, Wiley; 9a edición (4 de diciembre de 2013), ISBN-13: 978-1118324578.
  4. Eberhart, Mark (2003). Por qué se rompen las cosas: comprender el mundo a través de la forma en que se desmorona. Armonía. ISBN 978-1-4000-4760-4.
  5. Gaskell, David R. (1995). Introducción a la Termodinámica de Materiales (4ª ed.). Taylor y Francis Publishing. ISBN 978-1-56032-992-3.
  6. González-Viñas, W. y Mancini, HL (2004). Introducción a la ciencia de los materiales. Prensa de la Universidad de Princeton. ISBN 978-0-691-07097-1.
  7. Ashby, Michael; Hugh Shercliff; David Cebon (2007). Materiales: ingeniería, ciencia, procesamiento y diseño (1ª ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-8391-3.
  8. JR Lamarsh, AJ Baratta, Introducción a la ingeniería nuclear, 3d ed., Prentice-Hall, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.

Véase más arriba:

Propiedades térmicas

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