CAPACIDAD CALORÍFICA Y CALOR ESPECÍFICO
Summary
TLDREl video ofrece una introducción a la capacidad calorífica de las sustancias, explicando por qué algunas se calientan más rápido que otras con la misma cantidad de calor. Se menciona que esto se debe a la cantidad de calor requerido para aumentar su temperatura, denominada capacidad calorífica. A través de la analogía de las cucharas de plástico y de metal, se ilustra cómo las sustancias con alta capacidad calorífica, como el plástico, no se calientan rápidamente a pesar del calor. Además, se discute cómo los materiales con baja capacidad calorífica, como los metales, son buenos conductores de calor y por eso se utilizan en partes de una sartén que deben calentarse. Se define la capacidad calorífica como la relación entre el calor suministrado a un cuerpo y el incremento de su temperatura, y se relaciona con el calor específico, que es la cantidad de calor que un gramo de una sustancia necesita para aumentar su temperatura en un grado centígrado. Finalmente, se presentan fórmulas clave para calcular la cantidad de calor requerido para un cambio de temperatura o para encontrar la temperatura final de un cuerpo después de aplicar calor.
Takeaways
- 🔥 La capacidad calorífica de las sustancias varía, lo que significa que algunas requieren más calor para aumentar su temperatura que otras.
- 🍳 Al cocinar, se puede notar que un utensilio de plástico no se calienta tanto como uno de metal, debido a sus diferentes capacidades caloríficas.
- 📏 La capacidad calorífica es la cantidad de calor que un cuerpo intercambia con su entorno para variar su temperatura en un grado centígrados.
- 🔩 Los metales son buenos conductores de calor y tienen una capacidad calorífica baja, mientras que el plástico es un buen aislante y tiene una capacidad calorífica alta.
- 🍲 La elección de los materiales para utensilios de cocina, como las sartenes, se basa en estas propiedades de conducción y aislamiento del calor.
- ⚖️ La capacidad calorífica depende del tipo de sustancia y la cantidad de masa que posea; más masa requiere más calor para un cambio de temperatura.
- 📐 La fórmula para calcular la capacidad calorífica es C = Q / ΔT, donde C es la capacidad calorífica, Q es la cantidad de calor y ΔT es la variación de temperatura.
- 📉 El calor específico es la relación entre la capacidad calorífica y la masa de una sustancia, y se mide en calorías por gramo grado centígrados (cal/g°C).
- 🔢 El calor específico es la cantidad de calor que un gramo de una sustancia necesita para elevar su temperatura en un grado centígrados.
- 📊 Los valores de calor específico de diferentes sustancias se pueden encontrar en tablas y son útiles para comparar sus propiedades térmicas.
- 🔧 Las fórmulas clave para resolver problemas relacionados con la capacidad calorífica y el calor específico son: Q = mcΔT, T_final = (Q / (mCs)) + T_inicial y Cs = Q / (mΔT).
Q & A
¿Qué es la capacidad calorífica de una sustancia?
-La capacidad calorífica de una sustancia es la relación entre la cantidad de calor que se suministra a un cuerpo y el incremento de temperatura que se produce en él. Es la cantidad de calor que un cuerpo intercambia con su entorno para que su temperatura varíe un grado centígrado.
¿Por qué algunas sustancias requieren más calor para aumentar su temperatura que otras?
-Algunas sustancias requieren más calor debido a que tienen una capacidad calorífica más alta, lo que significa que necesitan una gran cantidad de calor para elevar su temperatura. Por otro lado, las sustancias con una capacidad calorífica baja se calientan con menos calor.
¿Cómo afecta la masa de una sustancia su capacidad calorífica?
-La masa de una sustancia afecta su capacidad calorífica porque una mayor masa requerirá una cantidad más grande de calor para aumentar su temperatura en una cantidad determinada. Si la masa disminuye, la cantidad de calor necesario para un aumento de temperatura dado también disminuirá.
¿Qué es el calor específico y cómo se calcula?
-El calor específico es la cantidad de calor que necesita un gramo de una sustancia para elevar su temperatura un grado centígrado. Se calcula dividiendo la capacidad calorífica de una sustancia entre su masa.
¿Por qué las sartenes están hechas de metal en la parte que se debe calentar?
-Las sartenes están hechas de metal en la parte que se debe calentar porque los metales son buenos conductores de calor y tienen una capacidad calorífica baja, lo que permite que se calienten rápidamente y de manera uniforme.
¿Por qué se usa plástico para el mango de una sartén?
-El plástico se utiliza para el mango de una sartén debido a su alta capacidad calorífica, que actúa como un aislante y evita que el calor se transmita hacia la mano del usuario, protegiéndolos de quemaduras.
¿Cómo se define la fórmula para la capacidad calorífica de una sustancia?
-La fórmula para la capacidad calorífica de una sustancia se define como C = Q / ΔT, donde C es la capacidad calorífica, Q es la cantidad de calor y ΔT es la variación de temperatura.
¿Cómo se relaciona la capacidad calorífica con el calor específico de una sustancia?
-La capacidad calorífica de una sustancia está relacionada con su calor específico al dividir la capacidad calorífica total entre la masa de la sustancia. El calor específico es la capacidad calorífica por unidad de masa.
¿Cómo se mide el calor específico de las sustancias?
-El calor específico se mide utilizando la fórmula c = Q / (m * ΔT), donde c es el calor específico, Q es la cantidad de calor aplicado, m es la masa y ΔT es la variación de temperatura.
¿Cuál es el calor específico del agua y cómo se interpreta su valor?
-El calor específico del agua es de 1 caloría por gramo grado centígrado (o 4200 julios por kilogramo grado centígrado). Este valor indica que el agua requiere una cantidad relativamente alta de calor para aumentar su temperatura, lo que también significa que el agua es un buen disipador de calor.
¿Cómo se utiliza la información del calor específico para resolver problemas relacionados con el calor?
-La información del calor específico se utiliza para resolver problemas como calcular la cantidad de calor necesario para aumentar la temperatura de un material, o para determinar a qué temperatura final se elevará una sustancia después de aplicarle una cantidad determinada de calor.
Outlines
🍳 La capacidad calorífica de las sustancias
Este primer párrafo aborda la capacidad calorífica, que es la cantidad de calor que una sustancia requiere para aumentar su temperatura. Se menciona que algunas sustancias, como el metal, tienen una baja capacidad calorífica y se calientan rápidamente, mientras que otras, como el plástico, tienen una alta capacidad calorífica y requieren más calor para un aumento de temperatura similar. Se da un ejemplo práctico con las cucharas de cocina, explicando por qué una cuchara de plástico no se calienta tanto como una de metal. Además, se define la capacidad calorífica y se discuten los factores que influyen en ella, como el tipo de sustancia y la cantidad de masa.
📏 Calor específico y su importancia
El segundo párrafo se enfoca en el calor específico, que es la cantidad de calor necesario para subir la temperatura de un gramo de una sustancia en un grado centígrados. Se describe cómo se calcula y se proporciona una fórmula para su medición. Se destaca la importancia del calor específico al comparar diferentes sustancias y se ofrece una tabla con valores de calor específico de varios materiales, incluyendo agua, hielo y plata. Se resalta la relación entre el calor específico y la facilidad de calentar una sustancia.
🔢 Fórmulas para resolver problemas térmicos
El tercer párrafo presenta las fórmulas clave que se utilizarán para resolver problemas relacionados con la termodinámica. Se describe cómo se puede calcular la cantidad de calor necesario para aumentar la temperatura de un material, cómo se puede determinar la temperatura final de una sustancia después de aplicar una cantidad de calor y cómo se puede hallar la cantidad de calor a partir de la temperatura inicial y final. Se utiliza la técnica de la 'pirámide' para despejar las fórmulas y se ofrecen ejemplos prácticos de cómo se pueden aplicar en diferentes situaciones.
Mindmap
Keywords
💡capacidad calorífica
💡calor específico
💡calor
💡conductividad térmica
💡temperatura
💡masa
💡cuchara de plástico
💡cuchara de metal
💡sarten
💡aislante
💡unidad de medida
Highlights
La capacidad calorífica de las sustancias varía, lo que significa que algunas requieren más calor para aumentar su temperatura que otras.
La cuchara de plástico y la de metal son dos ejemplos que muestran cómo la capacidad calorífica influye en su uso y manejo durante la cocina.
La cuchara de metal calienta rápidamente debido a su baja capacidad calorífica, mientras que la de plástico tiene una alta capacidad calorífica y no se calienta tan rápido.
Las sartenes están diseñadas con metal en la parte que se calienta y plástico en el mango para evitar que el calor se transmita a la mano.
La capacidad calorífica se define como la relación entre el calor suministrado a un cuerpo y el incremento de su temperatura.
El calor específico es la cantidad de calor que un gramo de una sustancia necesita para aumentar su temperatura en un grado centígrado.
Los metales son buenos conductores de calor y tienen una baja capacidad calorífica, lo que los hace adecuados para sartenes y utensilios de cocina.
Los guantes de bombero están diseñados para tener una alta capacidad calorífica para proteger a las personas de quemaduras.
La cantidad de masa de una sustancia afecta su capacidad calorífica; más masa requiere más calor para un cambio de temperatura.
La fórmula para calcular la capacidad calorífica es C = Q / ΔT, donde C es la capacidad calorífica, Q es la cantidad de calor y ΔT es la variación de temperatura.
El calor específico se mide en calorías por gramo grados centígrados y se calcula con la fórmula c = Q / (m * ΔT).
La tabla de valores de calor específico muestra que el agua tiene un valor de 1 caloría por gramo grado centígrado, lo que indica su alta capacidad para almacenar calor.
El hielo tiene un calor específico menor que el agua, lo que significa que es más fácil calentar.
La plata tiene un valor de calor específico de 0.056 calorías por gramo grado centígrado, lo que la hace más fácil calentar que el agua.
Las fórmulas clave para resolver problemas de calor y temperatura incluyen Q = mcΔT, donde Q es la cantidad de calor, m es la masa, c es el calor específico y ΔT es la variación de temperatura.
Para encontrar la cantidad de calor necesario para elevar la temperatura de un material, se utiliza la fórmula Q = mcΔT.
Para determinar la temperatura final de una sustancia después de aplicar una cantidad de calor, se utiliza la fórmula T_final = (Q / c) + T_inicial.
El vídeo finaliza con una promesa de resolver problemas prácticos en el próximo vídeo, lo que sugiere una continuación de la explicación y aplicación de conceptos.
Transcripts
sí
i
hola a todos en este vídeo vamos a
hablar acerca de la capacidad calorífica
de las sustancias
alguna vez han notado que en contacto
dos sustancias diferentes estas se
calientan de diferente forma bueno esto
se debe a que algunas sustancias
requieren de mucha cantidad de calor
para aumentar su temperatura o para
calentarse en cambio otras sustancias
un poquito calor pueden calentarse mucho
con poco calor pueden aumentar bastante
su temperatura a eso se le conoce como
la capacidad calorífica de la sustancia
yo soy la persona a la que le gusta
mucho cocinar
y siempre ejecutivo o muy amigos
noto un fenómeno bastante peculiar
se lo vemos aquí
[Música]
a menudo cuando cocino puedo notar que
al utilizar una cuchara de plástico para
todo el tiempo de cocina moviendo los
alimentos
y pues no siendo casi nada solamente
extraterrestre
más sin embargo cuando utilizo una
cuchara y escuchar a esta hinchada
mentales puedo sentir que en muy poco
tiempo estaba quemando la mano y
entonces
y la diferencia que daré cuando cocino
con cada una cucharada en cada uno de
estos materiales es que cada un objeto
tiene diferentes cantidades de capacidad
calorífica la cuchara elemental pero la
capacidad calorífica muy baja por lo que
con poca cantidad de calor se calienta
bastante sin embargo la cuchara de
plástico tiene una capacidad calorífica
muy elevada lo que permite que puedas
estar cocinando por largos tiempos y
entonces esta cuchara no se calienta y
lo que es posible continuar con esta
labor
por eso las sartenes precisamente están
hechos de estos materiales como podemos
ver estás argel
toda la parte que se debe calentar está
hecha de metal puesto que debe ser un
buen conductor de calor una sustancia
con una capacidad calorífica muy baja y
por otra parte tenemos el mando de la
sartén este mango de la sartén se hace
con un plástico precisamente porque está
trabajando como un aislante que hace que
no pasen el calor hacia mi mano el
plástico como ya habíamos mencionado
tiene una capacidad calorífica muy
elevada lo que hace que necesite mucho
calor para aumentar su temperatura
capacidad calorífica y calor específico
la capacidad calorífica de una sustancia
se define como la relación que existe
entre el calor que se suministra a un
cuerpo y el incremento de temperatura
que se produce en él
la capacidad calorífica también se puede
definir como la cantidad de calor de
intercambio un cuerpo con su entorno
para que su temperatura varíe un grado
centígrado la capacidad calorífica de
las sustancias depende de dos factores
el primero depende del tipo de sustancia
que sean algunos materiales tienen muy
baja capacidad calorífica eso quiere
decir que con poco calor pueden lograr
un cambio de temperatura sin embargo de
otros materiales que tienen altas
capacidades caloríficas lo que quiere
decir que necesitan gran cantidad de
calor para poder calentarse para poder
elevar su temperatura en estas imágenes
les muestro algunos metales que son muy
buenos conductores de calor estos
metales tienen muy bajas capacidades
calorífica
a diferencia de unos guantes de bombero
que de hecho su labor es evitar que las
personas se quemen cuando estén en
contacto con el fuego el otro factor es
la cantidad de masa que posea una
sustancia es evidente que si pongo a
calentar cierta cantidad de agua se va a
tardar determinado tiempo en hervir sin
embargo si red
la cantidad de agua o sea si reduzco la
cantidad de masa de agua en el
recipiente es lógico que en menos tiempo
va a llegar a su estado de ebullición
para calcular la capacidad calorífica
utilizamos la siguiente fórmula
capacidad calorífica la representamos
con las letras en mayúscula capacidad
calorífica es igual a la cantidad de
calor dividido entre la variación de
temperatura donde un a partir de ahora
lo empezaremos a ver como calor aplicado
la cantidad de calor que se aplica como
se mire el calor lo vamos a medir en
calorías
por otra parte variación de la
temperatura del tate que lo medimos en
grados centígrados
y lo que nos da c mayúscula que
significa capacidad calorífica como se
mide una capacidad calorífica bueno pues
se puede medir en calorías sobre grados
centígrados o se pueden medir en
cualquier forma que haya una relación
entre el calor sobre una temperatura por
ejemplo también puede ser en jiu sobre
grados centígrados kilocalorías sobre
grados centígrados calorías sobre grados
kelvin o porque no inclusive 20 bus
sobre grados fahrenheit pero de todos
estos para este curso vamos a emplear la
unidad caloría sobre grados centígrados
esa base en la unidad más importante y
de es la que vamos a estar utilizando en
todos los ejercicios que resolvamos más
adelante es importante mencionar que si
ponemos dos trozos de la misma sustancia
pero esos dos trozos tienen diferentes
masas pues la capacidad calorífica de
cada una de estas dos sustancias va a
ser diferente porque porque la cantidad
de calor que se tiene que aplicar para
lograr que cambien su temperatura va a
ser diferente
cantidad de calor depende de las masas
entonces la capacidad calorífica de la
sustancia 1 es diferente a la capacidad
calorífica de la sustancia 2 sin embargo
si dividimos el valor de la capacidad
calorífica de cada una de estas dos
sustancias entre el valor de su masa
correspondiente entonces allá tendremos
valores iguales la capacidad calorífica
sobre la masa de la sustancia 1 es igual
a la capacidad calorífica sobre la masa
de la sustancia 2 a esta relación entre
la capacidad calorífica dividido entre
la masa se le conoce como calor
específico de cada sustancia el calor
específico de una sustancia es igual a
la capacidad calorífica de una sustancia
dividido entre su masa
por otra parte el calor específico se
define como la cantidad de calor que
necesita un gramo de una sustancia para
elevar su temperatura un grado
centígrado mientras mayor sea el calor
específico de una sustancia se necesita
intercambiar mayor calor para variar su
temperatura para medir el calor
específico de las sustancias utilizamos
la siguiente fórmula calor específico es
igual a la capacidad calorífica dividido
entre la masa pero recordemos que
nosotros ya conocemos cuál es la fórmula
de capacidad calorífica entonces
capacidad calorífica es igual a la
cantidad de calor dividido entre la
variación de la temperatura entonces qué
les parece si sustituimos éstas por su
equivalencia de esta forma nos quedaría
que el calor específico sería igual a la
cantidad de calor aplicado dividido
entre el valor de la masa multiplicado
por la variación de la temperatura así
que tenemos la fórmula del calor
específico calor específico es igual a
la cantidad de calor dividido entre la
masa multiplicado por la área
de la temperatura donde tu representa el
calor aplicado en calorías variación de
la temperatura se representa del tate y
se mide en grados centígrados y m
minúscula significa masa medido en
grande significa calor específico y la
unidad para medir el calor específico es
en calorías sobre gramos grados
centígrados utilizando esta fórmula y
con base a experimentación se han
obtenido valores de calores específicos
de gran cantidad de sustancias de hecho
si nos damos a la tarea de investigar yo
creo que podríamos obtener cuál es el
valor del calor específico de la
sustancia que nos imaginemos sin embargo
en esta tablita les muestro los valores
de diversas sustancias mostrándonos
cuánto vale su calor específico en dos
unidades diferentes por ejemplo el agua
tiene un valor de 1 una caloría por cada
gramo grado centígrado
el hielo tiene un valor más pequeño
punto 5 calorías por cada gramo grados
sentidos qué quiere decir esto que el
hielo es más fácil calentar que el agua
y así vamos viendo cuáles son las
sustancias que tenemos en esta tabla
veamos por ejemplo la plata la plata
tiene un valor de cero punto cero 56
calorías por cada gramo grado centígrado
eso que quiere decir que si comparamos
nuevamente la plata por ejemplo con el
agua la plata se calienta mucho más
fácil porque porque el valor de su calor
específico es mucho menor al valor del
calor específico del agua por otro lado
en esta columna tenemos los valores de
los calores específicos pero presentados
en otras unidades por ejemplo el agua
tiene un calor específico de 4200 jules
por cada kilogramo grado centígrado y
así podemos comparar cada una de estas
sustancias para finalizar vamos a
describir cuáles son las fórmulas que
vamos a utilizar para resolver problemas
con estos temas tenemos la primera
fórmula que ya había mencionado calor
específico es igual al calor dividido
entre la masa multiplicado por la
variación de la temperatura
quiero mostrarles que esa fórmula la
ingresé en una pirámide haciendo uso de
la técnica de la pirámide vamos a
despejar y vamos a obtener las fórmulas
que necesitemos tenemos que el calor
específico es igual al calor dividido
entre la masa multiplicado por la
variación de temperatura y fíjense cómo
aquí cambio un poquito algo recuerdan
ustedes que significa del tate significa
variación de la temperatura y para que
exista una variación de la temperatura
tenemos que tener una temperatura final
tenemos una temperatura inicial y
entonces como el valor de los calores
específicos de las sustancias podemos
encontrarlos en tablas pues va a ser más
común o va a ser más importante utilizar
otras fórmulas que me permitan calcular
diferentes cosas por ejemplo qué pasa si
yo quisiera calcular la cantidad de
calor que tengo que aplicar para elevar
la temperatura de cierto material
entonces para calcular la cantidad de
calor de espejo
q es igual
al calor específico multiplicado por la
masa multiplicado por la variación de la
temperatura identificando cuánto vale la
temperatura final y cuánto vale la
temperatura inicial por otra parte si
quisiera calcular a qué temperatura
final va a quedar una sustancia después
de aplicarle cierta cantidad de calor
despejamos y obtenemos qué temperatura
final va a ser igual a la cantidad de
calor dividido entre el calor específico
y a todo eso le voy a sumar el valor de
la temperatura inicial esas son las tres
fórmulas que vamos a utilizar y estén
pendientes al siguiente vídeo donde
vamos a resolver problemas ejecutando
las saludos a todos que estén muy bien
nos vemos en el próximo vídeo
[Música]
5.0 / 5 (0 votes)