3 QUIMICA Schaum

TERMOQUÍMICA
7
CALOR
Se puede considerar que, de todas las formas de energía, el calor es la más común. Las demás formas de energía, como
energía química, luminosa, radioeléctrica y eléctrica, tienden a transformarse en calor mediante procesos naturales.
Cuando cualquier clase de energía se convierte en calor, o cuando el calor se convierte en otro tipo de energía, no hay
pérdida en la cantidad total de energía. Además, la cantidad de energía calorífica necesaria para elevar la temperatura
de una sustancia es exactamente igual a la energía que se pierde cuando la sustancia se enfría hasta la temperatura
original. Y la cantidad de energía necesaria para efectuar un cambio de estado físico, como fusión o transformación en
gas, es la misma que la energía que se pierde en el proceso inverso (solidificación o licuefacción).
Los conceptos mencionados conducen a la medición de la energía, los tipos de energía, las conversiones de energía
y los efectos de la ganancia y pérdida de energía. Las unidades que se usan con más frecuencia aparecen en la tabla
6-1. El uso de unidades del SI, el joule, subraya la convertibilidad de las diversas formas de energía. Desde hace mucho
tiempo, en química se usa la caloría y la kilocaloría (Caloría, con mayúscula), pero las unidades preferidas son el joule
y la kilocaloría. En ingeniería, el Btu figura entre las unidades más usadas.
CAPACIDAD CALORÍFICA
La capacidad calorífica de un cuerpo es la cantidad de calor necesaria para elevar 1 K (1°C) la temperatura del cuerpo.
Para las sustancias puras lo más conveniente es manejar cantidades como capacidad calorífica molar (capacidad calorífica
por mol) y, como se indicó antes, la capacidad calorífica específica o, con más frecuencia, denominado calor
específico (capacidad calorífica por unidad de masa). Por ejemplo, el calor específico promedio del agua es:
1.00 cal/g · K = 4.184 J/g · K, o bien 1.00 kcal/kg · K = 4.184 kJ/kg · K
[Nota: Se simplifican las k (× 1 000)]
Con estos datos para el agua, la capacidad calorífica molar es 18.02 cal/mol · K (unos 75.40 J/mol · K). Observe que,
entre los puntos de congelación y ebullición, todas las desviaciones respecto a este promedio son menores que 1%. Lo
que interesa es que la capacidad calorífica puede depender (ligeramente) de la temperatura, pero es un valor razonablemente
estable para poder considerar, en este libro, que la capacidad calorífica es una constante.
96