Page 374 - Física Tippens: Conceptos y Aplicaciones, Séptima Edición Revisada

17.4 La medición del calor 355

Tabla 17.1
Calores específicos

cal/(g • °C) o
Sustancia J/(kg • °C) Btu/(lb • °F)
Acero 480 0.114
Agua 4186 1.00
Alcohol etílico 2500 0.60
Aluminio 920 0.22
Cobre 390 0.093
Hielo 2090 0.5
Hierro 470 0.113
Latón 390 0.094
Mercurio 140 0.033
Oro 130 0.03
Plata 230 0.056
Plomo 130 0.031
Trementina 1800 0.42
Vapor 2000 0.48
Vidrio 840 0.20
Zinc 390 0.092

Una vez que se han establecido los calores específicos de gran número de materiales, la
energía térmica liberada o absorbida se puede determinar debido a múltiples experimentos.
Por ejemplo, la cantidad de calor Q necesaria para elevar la temperatura de una masa m en un
intervalo t, partiendo de la ecuación (17.3), es
Q = me A t (17.4)

donde c es el calor específico de la masa.

m
¿Cuánto calor se necesita para elevar la temperatura de 200 g de mercurio de 20 a 100°C?
Solución: La sustitución en la ecuación (17.4), da
Q = me At = (0.2 kg)[ 140 J/(kg • °C)](80°C)
= 2200J

La medición del calor

Con frecuencia hemos destacado la importancia de distinguir entre energía térmica y tempe­
ratura. El término calor se ha presentado como la energía térmica absorbida o liberada du­
rante un cambio de temperatura. La relación cuantitativa entre calor y temperatura se describe
mejor por medio del concepto de calor específico tal como aparece en la ecuación (17.4). Las
relaciones físicas entre todos estos términos ahora están tomando su lugar.
El principio del equilibrio térmico nos dice que siempre que los objetos se coloquen jun­
tos en un ambiente aislado, finalmente alcanzarán la misma temperatura. Esto es el resultado
de una transferencia de energía térmica de los cuerpos más calientes a los cuerpos más fríos.