Calculadora de calor específico

Esta calculadora de calor específico (o capacidad calorífica específica) es una herramienta que determina la capacidad calorífica 🇺🇸 de una muestra al ser calentada o enfriada. El calor específico es la cantidad de energía térmica que hay que suministrar a una muestra de 1 kg de peso para aumentar su temperatura en 1 K. Sigue leyendo para aprender cómo aplicar correctamente la fórmula del calor específico y obtener un resultado válido.

¿Prefieres ver a leer? Aprende todo lo que necesitas en 90 segundos con este vídeo que hemos hecho para ti:

1. Determina si quieres calentar la muestra (darle algo de energía térmica) o enfriarla (quitarle algo de energía térmica).

2. Escribe la cantidad de energía suministrada como un valor positivo. Si quieres enfriar la muestra, inserta la energía sustraída como un valor negativo. Por ejemplo, supongamos que queremos reducir la energía térmica de la muestra en 63.000 J. Entonces $Q = -63\ 000 \ \text{J}$.

3. Mide la diferencia de temperatura entre el estado inicial y final de la muestra e introdúcela en la calculadora de calor específico. Si la muestra se enfría, la diferencia será negativa; si se calienta, positiva. Supongamos que queremos enfriar la muestra 3 grados. Entonces $\Delta T = -3 \ \text{K}$. También puedes ir al modo avanzado para escribir manualmente los valores inicial y final de la temperatura.

4. Determina la masa de la muestra. Supondremos $m = 5 \ \text{kg}$.

5. Calcula el calor específico como $c = \frac{Q}{m \Delta T}$. En nuestro ejemplo, será igual a:

   $c = \mathrm{\frac{-63\ 000 \ J}{5 \ kg \cdot \ -3 \ K}} = \mathrm{4\ 200 \ \frac{J}{kg \cdot K}}$

   Este es, en promedio, el calor específico del agua a temperatura ambiente.

La fórmula del calor específico es la siguiente:

$Q$ es la cantidad de calor suministrada o sustraída (en julios), $m$ es la masa de la muestra y $\Delta T$ es la diferencia entre las temperaturas inicial y final. La capacidad calorífica se mide en J/(kg·K).

No necesitas utilizar la calculadora de calor específico para la mayoría de las sustancias más comunes. A continuación se indican los valores del calor específico para algunas de las más populares:

• Hielo: $\mathrm{2100 \ {J}/{kg\cdot K}}$.
• Agua: $\mathrm{4200 \ {J}/{kg\cdot K}}$.
• Vapor de agua: $\mathrm{2000 \ {J}/{kg\cdot K}}$.
• Basalto $\mathrm{840 \ {J}/{kg\cdot K}}$.
• Granito: $\mathrm{790 \ {J}/{kg\cdot K}}$.
• Aluminio: $\mathrm{890 \ {J}/{kg\cdot K}}$.
• Hierro: $\mathrm{450 \ {J}/{kg\cdot K}}$.
• Cobre: $\mathrm{380 \ {J}/{kg\cdot K}}$.
• Plomo: $\mathrm{130 \ {J}/{kg\cdot K}}$.

A partir de esta información, también puedes calcular cuánta energía necesitas suministrar a una muestra para aumentar o disminuir su temperatura. Por ejemplo, puedes comprobar cuánto calor necesitas para hervir una olla de agua para cocinar pasta. También puedes utilizar la calculadora de calentamiento de agua, donde ya hemos tenido en cuenta toda esta información por ti.

Pero, ¿qué significa realmente el resultado? Prueba nuestra calculadora de energía potencial para comprobar a qué altura deberías elevar la muestra para obtener esta cantidad de energía. O verifica a qué velocidad debería moverse la muestra con la calculadora de energía cinética.