Calor absorbido o cedido por un cuerpo

¿Qué es el calor absorbido o cedido por un cuerpo?

Los temas sobre física son muy complejos ya que varias veces no se llegan a entender durante las clases y se opta por buscar información en internet, en este post daré la explicación de una manera resumida.
De manera muy definida es el cambio de temperatura que sufre el cuerpo, es decir se enfría el que lo cede y se calienta el que recibe el calor;

Se comprueba fácilmente que la cantidad de calor que un cuerpo cede o recibe depende de tres factores:

A) La variación de la temperatura que se desea conseguir: Es evidente, en efecto, que hay que dar más calor a un cuerpo para que eleve su temperatura 80°C que para que sólo aumente 10°C, por ejemplo.

B) La masa del cuerpo que se caliente o enfríe: Se comprende que hay que suministrar más calor para calentar 1 000 g de agua hasta cierta temperatura que para calentar a la misma temperatura sólo 5 g de agua.

C) La naturaleza del cuerpo: Es un hecho experimental que masas iguales de diversos cuerpos necesitan cantidades distintas de calor para elevar su temperatura el mismo número de grados. Hay algo en la propia naturaleza de cada cuerpo por lo que absorbe o cede calor con mayor o menor facilidad.

La expresión matemática que reúne estos tres factores nos da el valor del calor absorbido o cedido por un cuerpo:

Q=c · m (t2-t1)

Donde:

Q = calor absorbido o cedido;

m = masa del cuerpo;

t2 = temperatura superior;

t1 = temperatura inferior;

t2 - t1 = cambio de temperatura;

c = calor específico.

El producto c · m, que representa la cantidad de calor necesaria para aumentar en 1°C la temperatura del cuerpo correspondiente, se llama capacidad calorífica del mismo. La capacidad calorífica de un mol se denomina calor molar y la de un átomo-gramo, calor atómico.

El calor específico es una constante propia de cada sustancia. Se define como el calor que debe recibir un gramo de una sustancia para que aumente 1°C su temperatura.

En la práctica estas mediciones se realizan en un aparato llamado calorímetro. Fundamentalmente se trata de una vasija totalmente aislada del exterior, en la que se introducen las dos sustancias, generalmente agua y la sustancia de la que se quiere calcular su calor específico. Va provisto de un termómetro y de un agitador para asegurar una buena mezcla.

Cuando se introducen en el calorímetro un cuerpo caliente y otro frío, parte del calor se transfiere al calorímetro y al agitador, por lo que se debe tener en cuenta cuando se efectúan mediciones de precisión.

Si se supone que aquéllos son del mismo metal, de calor específico c’ y de masa global m' la expresión que se ha obtenido para el equilibrio térmico queda modificada de la siguiente forma:

C1 · m1 · (t1 – t) =c2 · m2 (t – t2) – c’ · m’ (t -t2)

donde se expresa que la cantidad de calor cedida por el cuerpo ha incrementado la temperatura del agua y la del calorímetro.

En realidad, sería preciso introducir aún más convecciones, que se refieren al calor absorbido por el termómetro y, en especial, por el medio ambiente. Para aminorar estas pérdidas de calor, el vaso calorímetro está colocado dentro de otro, sin que se toquen sus paredes, que están pulimentadas; el vaso interior se apoya en trozos de corcho.

Calorimetro y sus partes