Capacidad calorífica

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La capacidad calorífica (C) de una sustancia es la cantidad de energía necesaria para aumentar 1 ºC su temperatura. Indica la mayor o menor dificultad que presenta dicha sustancia para experimentar cambios de temperatura bajo el suministro de calor. Puede interpretarse como una medida de inercia térmica.

[editar] Medida de la capacidad calorífica

Para medir la capacidad calorífica bajo unas determinadas condiciones es necesario comparar el calor absorbido por una substancia (o un sistema) con el incremento de temperatura resultante. De hecho, la capacidad calorífica viene dada por:

$C = lim_{\Delta T \to 0} \frac{\Delta Q}{\Delta T}$ [J/K]

Donde:

$C$ es la capacidad calorífica, que en general será función de las variables de estado.
$Δ Q$ es el calor absorbido por el sistema.
$Δ T$ la variación de temperatura

Se mide en joules (julios) por kelvin (unidades del SI).

La capacidad calorífica (C) depende de la cantidad de sustancia. Su relación con el calor específico es:

$C = c \cdot m$

donde:

c es el calor específico
m la masa de sustancia considerada

Igualando ambas ecuaciones resulta:

$\frac{\Delta Q}{\Delta T} \approx c \cdot m$

De aquí es fácil inferir que aumentando la masa de una sustancia, se aumenta su capacidad calorífica, y con ello aumenta la dificultad de la sustancia para variar su temperatura. Un ejemplo de esto se puede apreciar en las ciudades costeras donde el mar actúa como un gran termostato regulando las variaciones de temperatura.

[editar] Planteo formal de capacidad calorífica

Sea $Σ$ un sistema termodinámico en el estado $B$ . Se define la capacidad calorífica $C c$ asociada a un proceso cuasiestático elemental $c$ que parte de $B$ y finaliza en el estado $B'$ como el límite del cociente entre el calor $Q$ absorbido por $Σ$ y el incremento de temperatura $Δ T$ cuando el estado $B'$ tiente al inicial $B$ .