Respuestas
La capacidad calorífica (capacidad térmica) no debe ser confundida con la capacidad calorífica específica (capacidad térmica específica) o calor específico, el cual es lapropiedad intensiva que se refiere a la capacidad de un cuerpo «para almacenar calor»,2 y es el cociente entre la capacidad calorífica y la masa del objeto. El calor específico es una propiedad característica de las sustancias y depende de las mismas variables que la capacidad calorífica,Antecedentes[editar]
Antes del desarrollo de la termodinámica moderna, se pensaba que el calor era un fluido invisible, conocido como calórico. Los cuerpos eran capaces de almacenar una cierta cantidad de ese fluido, de ahí el término capacidad calorífica, nombrada e investigada por vez primera por el químico escocés Joseph Black en la década de 1750.3 En la actualidad, la noción de calórico ha sido sustituida por la noción de la energía interna de un sistema. Es decir, el calor ya no se considera un fluido si no una transferencia de energía desordenada. Sin embargo, en muchos idiomas, la expresión capacidad calórica (heat capacity) sobrevive aunque en otras se usa capacidad térmica (thermal capacity)
Medida de la capacidad caloríficaPara medir la capacidad calorífica bajo unas determinadas condiciones es necesario comparar el calor absorbido por una sustancia (o un sistema) con el incremento de temperatura resultante. La capacidad calorífica viene dada por:donde:
C es la capacidad calorífica, que en general será función de las variables de estado. es el calor absorbido por el sistema. la variación de temperaturaSe mide en unidades del SI julios por kelvin (J/K) (o también en cal/°C).
La capacidad calorífica (C) de un sistema físico depende de la cantidad de sustancia o masa de dicho sistema. Para un sistema formado por una sola sustancia homogénea se define además el calor específico o capacidad calorífica específica (c) a partir de la relación:
donde:
C es la capacidad calorífica del cuerpo o sistemac es el calor específico o capacidad calorífica específicam la masa de sustancia consideradaDe las anteriores relaciones es fácil inferir que al aumentar la masa de una sustancia, se aumenta su capacidad calorífica ya que aumenta la inercia térmica, y con ello aumenta la dificultad de la sustancia para variar su temperatura. Un ejemplo de esto se puede apreciar en las ciudades costeras donde el mar actúa como un gran termostato regulando las variaciones de temperatura.
Planteamiento formal de capacidad calorífica[editar]Sea un sistema termodinámico en el estado . Se define la capacidad calorífica asociada a un proceso cuasiestático elemental que parte de y finaliza en el estado como el límite del cociente entre la cantidad de calor absorbido por el sistema y el incremento de temperatura que experimenta cuando el estado final tiende a confundirse con el inicial .
Donde , es una curva parametrizada mediante la temperatura, que representa el camino seguido en el espacio fásico durante el proceso c. La capacidad calorífica es, de este modo, una variable termodinámica y está perfectamente definida en cada estado de equilibrio del sistema (el signo indica que no una función Q cuya diferencial sea precisamente , es decir, se trata de 1-forma no exacta).
Capacidades caloríficas de sólidos y gases[editar]La capacidad calorífica de los sólidos y gases depende, de acuerdo con el teorema de equipartición de la energía, del número de grados de libertad que tiene una molécula, como se explicará a continuación.