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Cantidad de calor

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Calor definido como energaEl calor no es algo que tenga un objeto, sino ms

bien la energa que absorbe o entrega. La prdida

de calor por carbones calientes es igual a la que

gana el agua.

Carbones

calientes

Agua fraEquilibrio trmico

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Unidades de calor

Una calora(1 cal) es la cantidad de calor que se

requiere para elevar la temperatura de 1 gde agua

en 1 C0.

10 caloras de calor

elevarn la temperaturade 10 g de agua en 10 C0.

Ejemplo

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Unidades de calor

10 kilocaloras de calor

elevarn la temperatura de10 kg de agua en 10 C0.

Ejemplo

Una kilocalora(1 kcal) es la cantidad de

calor que se requiere para elevar la

temperatura de 1 kgde agua en 1 C0.

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La Btu es una unidad obsoleta

La unidad trmica britnica (1 Btu) es obsoleta , perodesafortunadamente todava se usa mucho en la

actualidad. Si la usa, debe reconocer que la unidad libra

en realidad es una unidad de masa, no de peso.

1 lb

una razn por la que el uso de

Btu es desalentador!

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La unidad SI de calor

Dado que el calor es energa, eljoule es launidad preferida. Entonces, la energa

mecnica y el calor se miden en la misma

unidad fundamental.

1 cal = 4.186 J

Comparaciones de unidades de calor:

1 kcal = 4186 J

1 Btu = 778 ft lb

1 Btu = 252 cal

1 Btu = 1055 J

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Temperatura y cantidad de calor

200 g

600 g

200C

200C

220C

300C

El efecto del calor sobre la

temperatura depende de la

cantidad de materia

calentada.

A cada masa de agua en lafigura se aplica la misma

cantidad de calor.

La masa ms grandeexperimenta un aumento

ms pequeo en

temperatura.

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Capacidad calorfica especfica

La capacidad calorfica especfica de un material es lacantidad de calor necesario para elevar la temperatura

de una unidad de masa en un grado.

;Qc Qmc

mt

Agua: c = 1.0 cal/g C0o 1 Btu/lb F0 o 4186 J/kg K

Cobre: c = 0.094 cal/g C0 o 390 J/kg K

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Cunto calor se necesita para elevar 1 kg deagua de 0 0C a 100 0C?

La masa de un kg de agua es:1 kg = 1000 g

1 kg

Q mc t

Para agua: c = 1.0 cal/g C0

1 lbm

El calor que se requiere para hacer esta tarea es:

100,000 cal 100 kcal

d b 00 ll

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Una taza de cobre500 gse llena con200 gde caf. Cunto calor se requiripara calentar taza y caf de 20 Ca 960

C?

Masa taza mm= 0.500 kg

Masa caf mc= 0.200 kg

Temperatura inicial de caf y taza: t0= 200

CTemperatura final de caf y taza: tf= 96

0C

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Cunto calor se necesita para calentar taza ycaf de 20Ca 960C? mm= 0.2 kg; mw= 0.5 kg.

Q = mc tGanancia o prdida de calor:

QT=mmcmt + mwcw t

calores especficos en

tablas:

Cobre: cm= 390 J/kg C0

Caf (agua): cw= 4186 J/kg C0

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t = 960C - 200C= 76 C0

Agua: (0.20 kg)(4186 J/kgC0

)(76 C0

)

Taza: (0.50 kg)(390 J/kgC0)(76 C0)

QT= 63,600 J + 14,800 J QT= 78.4 kJ

Sustituya info y resuelva el problema:

QT=mmcmt + mwcw t

Cobre: cm= 390 J/kg C0

Caf (agua): cw= 4186 J/kg C0

Cunto calor se necesita para calentartaza y caf de 20Ca 960C?mc= 0.2 kg; mw = 0.5 kg.

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Resumen: Capacidad calorfica especfica

La capacidad calorfica especfica deun material es la cantidad de calorpara elevar la temperatura de una

unidad de masa en un grado.

;

Q

c Qmcmt

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