Capacidad calorífica

    Los cuerpos y sistemas ofrecen una cierta inercia térmica que los lleva a presentar una resistencia a los cambios de temperatura. Esta inercia, que depende de las características de cada sustancia, recibe el nombre de capacidad calorífica.

    Así, si se tienen, por ejemplo, 200 gramos de hierro y 200 gramos de cobre, ambos a 30 ºC y se entrega a ambas masas metálicas, también por ejemplo, 1.300 calorías, se observará que sus temperaturas finales son diferentes. De ello se deduce que no todas las sustancias se comportan de igual manera a la hora de evaluar el calor que precisan para elevar su temperatura a un determinado nivel.

    Para reflejar este fenómeno, se define la capacidad calorífica de un material, denotado por C, a la relación existente entre el calor que se le suministra y la variación de temperatura que se produce en él. Es decir, que:

    C =

    El hecho de que no todos los materiales absorban calor de la misma manera lleva a definir otro parámetro ligado a la naturaleza del cuerpo que recibe el calor. Este nuevo parámetro, llamado calor específico, c, se define como la razón entre la capacidad calorífica de un cuerpo y la masa del mismo. Es decir:

    c = (1)

    En el Sistema Internacional, el calor específico se expresa en J/kg·K. Sin embargo, en el uso corriente se hace empleo igualmente de otra unidad, que es cal/g·ºC.

    Por consiguiente, el calor específico de una sustancia es la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de un gramo de ella en un grado centígrado. Así, para pasar m gramos desde la temperatura t1 a la t2, la cantidad de calor precisa será:

    Q = m · c · (t2 – t1)

    La magnitud definida por la ecuación (1) es el calor específico medio del material ya que, en la práctica, si la diferencia (t2 – t1) es pequeña, el calor específico depende del rango de dicha diferencia en la escala termométrica. Por ello, se define una nueva magnitud denominada calor específico verdadero, cv, válido para cualquier temperatura, que se determina por la siguiente expresión:

    Q = m ·