2.20: Calor especifico

La capacidad calorífica específica de una sustancia se refiere a la energía necesaria para aumentar en un grado Celsius la temperatura de un gramo de esa sustancia. La capacidad calorífica específica suele representarse en calorías (cal), gramos (g) y grados Celsius (^oC), pero también se puede expresar en julios (J), kilogramos (kg) y Kelvin (K), entre otras unidades.

Por ejemplo, aumentar la temperatura de un gramo de agua en 1°C requiere una caloría de energía térmica y se puede escribir como 1 cal/g-°C, o 4186 J/kg/K. El agua tiene una alta capacidad calorífica específica. Absorbe una gran cantidad de calor para aumentar su temperatura y de igual forma libera mucho calor cuando se enfría. Por lo tanto, el agua tarda mucho en calentarse o enfriarse.

Por otro lado, los metales tienen una baja capacidad calorífica y, por tanto, se calientan y enfrían rápidamente. Por ejemplo, el oro macizo tiene una capacidad calorífica específica de ~0,03 cal/g/°C o 129 J/kg/K, que es mucho menor que la del agua.

El agua tiene un alto calor específico.

Cuando se hierve agua, se absorbe una gran cantidad de energía para romper los enlaces de hidrógeno entre las moléculas de agua. Esto da como resultado el movimiento aleatorio de las moléculas de agua. De manera similar, cuando el agua se enfría, comienzan a formarse enlaces de hidrógeno entre las moléculas de agua cuando el agua se enfría, acercándolas. En este proceso se libera una enorme cantidad de calor.

Moderación de las temperaturas medioambientales.

La alta capacidad calorífica del agua ayuda a modular las temperaturas medioambientales extremas. Las ciudades cercanas a grandes masas de agua tienen cambios de temperatura menores diaria y estacionalmente. Durante el día, el agua cercana absorbe energía térmica, enfriando la tierra circundante. El agua libera su energía térmica por la noche, manteniendo la zona más cálida. Las ciudades alejadas de grandes masas de agua pueden experimentar grandes cambios en las temperaturas diarias y estacionales. Dado que la arena y las rocas tienen menor capacidad calorífica, se calientan rápidamente durante el día y liberan calor rápidamente durante la noche.

- [Narrador] Las sustancias absorben el calor de manera

diferente y poseen capacidades de calor específicas.

La medida de energía calórica que se necesita

para cambiar la temperatura un grado para una masa definida.

A esta cantidad se le refiere como una caloría.

El agua tiene una temperatura específica alta

que las rocas alrededor, debido a una masa molar más baja

que el silicon, el cual forma la roca arenosa.

Porque el agua tiene más moléculas por gramo

puede absorber más energía,

tomándole así más tiempo para cambiar de temperatura.

La arena se calentará más rápidamente

porque hay menos moléculas de silicona.

Por tanto, el agua es buena para regular

las temperaturas ambientales extremas.

Por ejemplo, en las áreas costeras toma más tiempo

calentarse durante en día y enfriarse por la noche.

Mientras los lugares lejos del mar

sin nada de influencia de agua se calientan y se

enfrían rápido, lo que resulta en temperaturas más extremas.