La diferencia clave entre la capacidad calorífica y el calor específico es que la capacidad calorífica depende de la cantidad de sustancia, mientras que la capacidad calorífica específica es independiente de ella.
Cuando calentamos una sustancia, su temperatura aumenta, y cuando la enfriamos, su temperatura disminuye. Esta diferencia de temperatura es proporcional a la cantidad de calor suministrada. La capacidad calorífica y el calor específico son dos constantes de proporcionalidad que se relacionan con el cambio de temperatura y la cantidad de calor.
¿Qué es la capacidad calorífica?
En termodinámica, la energía total de un sistema es la energía interna. La energía interna especifica la energía cinética y potencial total de las moléculas en el sistema. Podemos cambiar la energía interna de un sistema haciendo trabajo sobre el sistema o calentándolo. La energía interna de una sustancia aumenta cuando aumentamos su temperatura. La cantidad de aumento depende de las condiciones en las que tiene lugar el calentamiento. Aquí, necesitamos calor para aumentar la temperatura.
La capacidad calorífica (C) de una sustancia es “la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de una sustancia en un grado Celsius (o un kelvin)”. La capacidad calorífica difiere de una sustancia a otra. La cantidad de sustancia es directamente proporcional a la capacidad calorífica. Eso significa que al duplicar la masa de una sustancia, la capacidad calorífica se duplica. El calor que necesitamos para aumentar la temperatura de t1 a t2 de una sustancia se puede calcular usando la siguiente ecuación.
q=C x ∆t
q=calor necesario
∆t=t1-t2
Figura 01: Capacidad calorífica del helio
La unidad de capacidad calorífica es JºC-1 o JK-1. En termodinámica se definen dos tipos de capacidades caloríficas; capacidad calorífica a presión constante y capacidad calorífica a volumen constante.
¿Qué es el calor específico?
La capacidad calorífica depende de la cantidad de sustancia. El calor específico o capacidad calorífica específica (s) es la capacidad calorífica que es independiente de la cantidad de sustancias. Podemos definirlo como “la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de un gramo de sustancia en un grado Celsius (o un Kelvin) a presión constante”.
La unidad del calor específico es Jg-1oC-1 El calor específico del agua es muy alto, con un valor de 4.186 Jg-1oC-1 Esto significa que para aumentar la temperatura de 1 g de agua en 1 °C, necesitamos 4,186 J de energía térmica. Este alto valor explica el papel del agua en la regulación térmica. Para encontrar el calor necesario para aumentar la temperatura de cierta masa de una sustancia de t1 a t2, se puede usar la siguiente ecuación.
q=metro x s x ∆t
q=calor necesario
m=masa de la sustancia
∆t=t1-t2
Sin embargo, la ecuación anterior no se aplica si la reacción implica un cambio de fase; por ejemplo, cuando el agua pasa a una fase gaseosa (en el punto de ebullición), o cuando el agua se congela para formar hielo (en el punto de fusión). Esto se debe a que el calor agregado o eliminado durante el cambio de fase no cambia la temperatura.
¿Cuál es la diferencia entre la capacidad calorífica y el calor específico?
La diferencia clave entre la capacidad calorífica y el calor específico es que la capacidad calorífica depende de la cantidad de sustancia, mientras que la capacidad calorífica específica es independiente de ella. Además, al considerar la teoría, la capacidad calorífica de la cantidad de calor necesaria para cambiar la temperatura de una sustancia en 1°C o 1K, mientras que el calor específico es el calor necesario para cambiar la temperatura de 1g de la sustancia en 1°C o 1K.
Resumen: capacidad calorífica frente a calor específico
La capacidad calorífica y el calor específico son términos importantes en termodinámica. La diferencia clave entre la capacidad calorífica y el calor específico es que la capacidad calorífica depende de la cantidad de sustancia, mientras que la capacidad calorífica específica es independiente de ella.
