"El calor es la energía térmica en tránsito."

calor

Es un proceso de transferencia de energía térmica entre sistemas que estan a diferentes temperaturas. Ya que el calor é um proceso, este no se almacena en el sistema, es decir, no podemos decir que un sistema dado tiene calor. El calor es el proceso de transferencia de energía térmica. Lo que el sistema adquiere en este proceso es energía.

El calor siempre fluye espontáneamente de los cuerpos de mayor temperatura para los cuerpos de menor temperatura. El flujo de calor se detiene cuando ambos cuerpos alcanzan el equilibrio térmico, es decir, la misma temperatura.

Ya que el calor es una forma de transferencia de energía, su unidad en el \(SI\) es Joule (J), pero otra unidad muy utilizada es la de calorías ( \(cal\) ), donde \begin{equation} 1 cal = 4,186 J \end{equation} \begin{equation} 1 Kcal = 10^3 cal = Cal. \end{equation}

Para el estudio del flujo de la energía térmica, es necesario conocer las siguientes definiciones:
    Calor sensible
    Es cuando un sistema recibe o emite calor sufriendo asi una variación de temperatura y la materia de este sistema se mantiene en el mismo estado físico, es decir, si el sistema es un líquido este continúa estando en estado físico.
    Calor latente
    A diferencia del calor sensible, el calor latente no altera la temperatura del sistema, pero si hay un cambio en el estado físico, por ejemplo, si un sistema esta en estado líquido y después de recibir una pequeña cantidad de calor que comienza a evaporarse, se dice que este calor es latente.
    Capacidad térmica \((C)\)
    La capacidad térmica \(C\) de un cuerpo es el cociente entre la cantidad de calor \(\Delta Q\) que este intercambia con el exterior y que correspondiente a un aumento de temperatura \(\Delta T\). \begin{equation} C = \frac{\Delta Q}{\Delta T} \end{equation}
    Calor específico \((c)\)
    Es la capacidad térmica por unidad de masa de un cuerpo y depende de la naturaleza de la sustancia que compone esto cuerpo, generalmente es representado por la letra \(c\). Dos cuerpos con la misma masa y con calor específico diferente tendrán una variación diferente de temperatura para la misma cantidad de calor recibido. El cuerpo con menor calor específico sufre a una mayor variación en la temperatura.

    A continuación se presentan los valores de calor específico para algunos materiales.

    Calor específico
    Sustancia \(\frac{Cal}{g \cdot K}\) \(\frac{J}{kg \cdot K}\)
    Cobre 0.923 386
    Aluminio 0.251 900
    Granito 0.19 790
    Vidrio 0.20 840
    Hielo (-10 ° C) 0.530 2220
    Mercurio 0.033 140
    Agua de mar 0.93 3900
    Agua 1.00 4190
    Vapor de agua 0.48 2011

Fórmula fundamental de la calorimetría

Para una masa \(m\) de una sustancia con calor específico \(c\), que no este a la temperatura de fusión o de ebullición, sufra un cambio de temperatura \(\Delta T\) debe recibir una cantidad calor que es $$Q = m \cdot c \cdot \Delta T.$$ importante , algunos principios, que son:

    Principio de intercambio de calor
    "Si alguien ha ganado es porque alguien perdió."
    La suma algebraica de las cantidades de calor intercambiadas en un sistema de aislamiento térmico es nulo, es decir $$Q_1 + Q_2 + Q_3 + \cdots + Q_n = 0,$$ donde cada \(Q_i\) es positivo o negativo dependiendo si el sistema recibe o da calor, respectivamente.
    El principio de la transformación inversa.
    "El precio de un billete de ida es el mismo que el de vuelta."
    Si un sistema recibe (o da) una cierta cantidad de calor a sufrir una transformación, entonces dará (recibirá) la misma cantidad de calor a someterse a la transformación inversa.

Teoría calórica

El concepto de calor es bastante sutil, en el pasado las personas pensaban (erróneamente) que el calor era una especie de fluido contenido en los objetos, llamado fluido calórico. Ellos encontraron que los objetos más calientes daban el calor para los frios, con la finalidad de calentarlos. Sin embargo, esta supuesta sustancia tendría que tener propiedades muy extrañas en comparación con los fluidos típicos, por último, esta teoría ha sido desacreditada y abandonada.