El calor específico del agua es de 1 kcal/kg ºC aproximadamente, mientras que su capacidad calorífica volumétrica es de 1000 kcal/m³ ºC.
Capacidad calorífica es una expresión que identifica al resultado de dividir la transferencia de calor que, indistintamente del proceso que tenga lugar, llega a un sistema o cuerpo y la variación de temperatura experimentada por éste.
Expresada de otro modo, la también conocida como capacidad térmica refiere a la energía que se requiere para provocar, en una cierta sustancia, el incremento térmico en una unidad de temperatura. Esta suerte de parámetro de inercia térmica señala una menor o mayor dificultad de un cuerpo a la hora de sufrir cambios en su temperatura a partir del suministro de calor.
Según se desprende de la teoría, la presión y la temperatura poseen influencia sobre la capacidad calorífica, la cual está considerada como una propiedad extensiva exclusiva de cada sistema o cuerpo en particular. Es importante distinguir muy bien entre ella y la capacidad térmica específica (o calor específico) porque en este caso se trata de una propiedad intensiva alusiva a la capacidad que un cuerpo tiene respecto al almacenamiento de calor, siendo el cociente de la división entre la citada capacidad calorífica y la masa del elemento trabajado.
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ResumenTipos de capacidad calorífica
Es posible reconocer varios tipos de capacidad calorífica. Además de la capacidad calorífica específica señalada líneas arriba (marco en el cual se diferencia entre calor específico másico, calor específico molar, calor específico de sustancias y calor específico de gases), consigue relevancia la categoría de capacidad calorífica volumétrica.
En este último caso se pone el foco en cuánta energía en forma de calor hay que suministrarle a una unidad de volumen de un determinado material para estimular en su temperatura una suba de una unidad. Al establecer la capacidad calorífica volumétrica queda al descubierto cuánta energía térmica logra acopiar una sustancia, una vez que varía su temperatura pero no su fase, de acuerdo a su volumen.
Cabe resaltar que al trabajar con gases es indispensable marcar la distinción entre calor específico a volumen constante y el calor específico a presión constante.
Métodos experimentales
Al buscar información acerca de los métodos experimentales que se relacionan de algún modo con la capacidad calorífica salen a la luz varias alternativas a tener en cuenta. Entre ellas, las bondades de la calorimetría, la cual resulta de gran utilidad para la termodinámica (debido a que arroja datos en cuanto al calor emitido o absorbido dentro del segmento isotérmico correspondiente a un ciclo de Carnot).
Se trata de una medición del calor específico de un cuerpo realizada con un instrumento llamado calorímetro.
Hay cálculos que permiten establecer cuál es el calor específico de los diversos elementos nucleados en la tabla periódica.
Existen la calorimetría indirecta (centrada en el cálculo de la cantidad de calor producido por organismos vivos) y la calorimetría directa (orientada a la medición de la energía desprendida en el proceso de oxidación de la materia). Cuando se lleva a cabo conservando el volumen, en tanto, se define como calorimetría de volumen constante: de querer averiguar la capacidad calorífica de una muestra de combustible, tanto líquido como sólido, cuyo volumen se mantiene constante se hace uso de un dispositivo denominado bomba calorimétrica. Como de esta clase de calorimetría no surge trabajo (física), se concluyó que el calor de un sistema sometido a medición resulta igual al cambio advertido en su energía interna. Los investigadores sostienen que, a volumen constante, la capacidad de calor no depende de la temperatura. También se ha determinado que no es invariable la presión: por ello, de surgir una diferencia al respecto entre el estado inicial y el final, se requiere un ajuste respecto al calor medido a fin de facilitar el cambio de entalpía.
Es constructivo instruirse, incluso, sobre la medición de gases poliatómicos y su capacidad calorífica molar. En este contexto se observa que hay un moderado aumento de la capacidad calorífica molar a medida que la temperatura va subiendo. Para un abordaje preciso, por lo tanto, es aconsejable apelar a la mecánica estadística cuántica.
Gracias a la inercia térmica propia del océano se ha ido retrasando, en cierta parte, el calentamiento global a lo largo de varios años.
Ejemplos de capacidad calorífica
Disponer de ejemplos de aplicación de la capacidad calorífica puede contribuir a una mejor comprensión acerca de la importancia de esta noción. Es interesante saber, por detallar un caso concreto, que el agua presenta una muy elevada capacidad calorífica específica. Este es el motivo por el cual debe, por unidad de masa, absorber una gran cantidad de calor para que su temperatura se eleve. Se ha indicado, además, que la capacidad calorífica del contenido acuoso de una pileta es más grande en comparación a la que tiene una botella con medio litro de agua en su interior.
Otras investigaciones han permitido deducir que el incremento de la masa de una cierta sustancia va acompañado por un acrecentamiento de su capacidad calorífica a raíz del aumento de la inercia térmica. Este panorama dificulta que varíe la temperatura de dicha sustancia. Es atractivo, en este punto, detenerse en la definición teórica de inercia térmica y en cómo ella se traduce en la práctica. Múltiples fenómenos o manifestaciones que se asocian al cambio climático reflejan consecuencias de la nombrada inercia térmica (la del océano, específicamente, al servir como reguladora del clima ha logrado retrasar durante un largo periodo de tiempo los efectos del calentamiento global).
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