Calor es la energía transferida a un cuerpo durante el calentamiento o extraída de un cuerpo durante el enfriamiento. El calor es una magnitud física que caracteriza la transferencia de energía térmica de un sistema termodinámico a otro.
$$Q=cm \Delta T$$
donde,
c — calor específico de la sustancia;
m — masa del cuerpo;
ΔT — variación de temperatura.
La unidad de calor en el Sistema Internacional de Unidades (SI) es el joule. El joule lleva el nombre del físico inglés James Prescott Joule.
Calor en la fusión/solidificación
La fusión es la transición de fase de un estado sólido a un estado líquido, y la solidificación es la transición inversa. Cada sustancia tiene una temperatura característica — punto de fusión — a la cual pasa del estado sólido al líquido. La sustancia se solidifica a la misma temperatura a la que se funde.
La cantidad de energía necesaria para la fusión/solidificación (calor Q) es proporcional a la masa del cuerpo (m) y depende del material de la sustancia:
$$Q=\pm \lambda m$$
donde,
λ — calor latente de fusión (J/kg);
m — masa de la sustancia (kg).
NOTA: Se usa el signo positivo en la fórmula cuando se describe la fusión y el signo negativo cuando se describe la solidificación.
Calor en la vaporización/condensación
La vaporización es la transición de fase de un estado líquido a un estado gaseoso, y la condensación es la transición inversa. Las diferentes sustancias tienen distintos puntos de ebullición. La temperatura de ebullición depende de la presión ejercida por la atmósfera (presión del aire): a mayor presión, mayor será la temperatura de ebullición del líquido.
La cantidad de energía necesaria para la vaporización/condensación (calor Q) es proporcional a la masa del cuerpo (m) y depende del material de la sustancia:
$$Q=\pm Lm$$
donde,
L — calor latente de vaporización (J/kg);
m — masa de la sustancia (kg).
NOTA: Se usa el signo positivo en la fórmula cuando se describe la vaporización y el signo negativo cuando se describe la condensación.
Preguntas frecuentes
¿Cómo se calcula la cantidad de calor?
La cantidad de calor para un cambio de temperatura se calcula con \(Q=cm\Delta T\), donde \(c\) es el calor específico, \(m\) la masa y \(\Delta T\) la variación de temperatura.
¿Qué es el calor específico?
El calor específico es la energía necesaria para elevar en un grado la temperatura de una unidad de masa de una sustancia.
¿Qué es el calor latente?
El calor latente es la energía absorbida o liberada durante un cambio de estado, como fusión o vaporización, sin cambio de temperatura.
¿Cuál es la unidad del calor?
En el Sistema Internacional, la unidad del calor es el joule (J), porque el calor es una forma de transferencia de energía.
