La tabla de capacidades caloríficas específicas proporciona la capacidad calorífica volumétrica , así como la capacidad calorífica específica de algunas sustancias y materiales de ingeniería, y (cuando corresponda) la capacidad calorífica molar .
Generalmente, el parámetro constante más notable es la capacidad calorífica volumétrica (al menos para los sólidos), que ronda el valor de 3 megajulios por metro cúbico por kelvin : [ 1 ]
Nótese que los valores molares especialmente altos , como los de la parafina, la gasolina, el agua y el amoníaco, resultan del cálculo de calores específicos en términos de moles de moléculas . Si el calor específico se expresa por mol de átomos para estas sustancias, ninguno de los valores a volumen constante supera, en gran medida, el límite teórico de Dulong-Petit de 25 J⋅mol⁻¹⋅K⁻¹ = 3 R por mol de átomos (véase la última columna de esta tabla). Por ejemplo, la parafina tiene moléculas muy grandes y, por lo tanto, una alta capacidad calorífica por mol, pero como sustancia no tiene una capacidad calorífica notable en términos de volumen, masa o átomo-mol (que es solo 1,41 R por mol de átomos, o menos de la mitad de la mayoría de los sólidos, en términos de capacidad calorífica por átomo). El límite de Dulong-Petit también explica por qué las sustancias densas , como el plomo, que tienen átomos muy pesados, ocupan un lugar muy bajo en capacidad calorífica másica.
En la última columna, las principales desviaciones de los sólidos a temperaturas estándar del valor de la ley de Dulong-Petit de 3 R , generalmente se deben al bajo peso atómico más la alta fuerza de enlace (como en el diamante) que hace que algunos modos de vibración tengan demasiada energía para estar disponibles para almacenar energía térmica a la temperatura medida. Para los gases, la desviación de 3 R por mol de átomos generalmente se debe a dos factores: (1) la imposibilidad de que los modos de vibración con mayor espacio de energía cuántica en las moléculas de gas se exciten a temperatura ambiente, y (2) la pérdida del grado de libertad de energía potencial para moléculas de gas pequeñas, simplemente porque la mayoría de sus átomos no están enlazados al máximo en el espacio a otros átomos, como sucede en muchos sólidos.
A. Suponiendo una altitud de 194 metros sobre el nivel medio del mar (la altitud media mundial de los asentamientos humanos), una temperatura interior de 23 °C, un punto de rocío de 9 °C (40,85 % de humedad relativa) y una presión barométrica corregida al nivel del mar de 760 mmHg (contenido molar de vapor de agua = 1,16 %).
B Valores calculados *Datos derivados mediante cálculo. Esto corresponde a tejidos ricos en agua como el cerebro. La cifra promedio para todo el cuerpo en mamíferos es aproximadamente 2,9 J⋅cm −3 ⋅K −1 [ 12 ]
Capacidad calorífica intrínseca de los materiales de construcción
(Generalmente de interés para constructores y empresas de energía solar)
Cuerpo humano
El calor específico del cuerpo humano, calculado a partir de los valores medidos de los tejidos individuales, es de 2,98 J · g −1 · K −1 . Este valor es un 17 % inferior al valor anterior, más utilizado, basado en valores no medidos de 3,47 J · g −1 · K −1 . La contribución del músculo al calor específico del cuerpo es de aproximadamente el 47 %, y la de la grasa y la piel , de aproximadamente el 24 %. El calor específico de los tejidos varía desde ~0,7 J · g −1 · K −1 para el diente ( esmalte ) hasta 4,2 J · g −1 · K −1 para el ojo ( esclerótica ). [ 13 ]
Véase también
Referencias
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- 1 2 3 4 5 6 7 "Tabla de calores específicos" .
- 1 2 Young; Geller (2008). Física universitaria de Young y Geller (8.ª ed.). Pearson Education. ISBN 978-0-8053-9218-0.
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