CAPACIDAD CALORIFICA

Cuando se calienta un material sólido, éste experimenta un aumento de temperatura, indicando con ello que absorbe energía.

Es una propiedad que indica la capacidad de un material de absorber calor de su entorno. Representa la cantidad de energía necesaria para aumentar la temperatura del material de una unidad.

FORMULA: C= Q∆T

Si Q es la cantidad de calor que hay que dar a un cuerpo para subir su temperatura de T1 a T2, se puede definir el cociente siguiente:

El cual representa la capacidad calorífica promedio del cuerpo entre las temperaturas de T1 y T2

Normalmente, la capacidad calorífica se expresa por mol de material C (J/mol.K), obteniéndose la capacidad calorífica molar, que puede ser a volumen constante, Cv o a presión constante, Cp.

Unidades: J/°C, cal/°C, Btu/ºF

CALOR ESPECÍFICO

El calor específico de una sustancia es la cantidad de calor necesaria para elevar 1,0 grado en Celsius la temperatura de una unidad de masa.

FORMULA: c=Qm∆T

Formula calor: Q=mc∆T

El calor específico del agua es el más alto de todas las sustancias, por ello, el agua desempeña un papel muy importante en la regulación de la temperatura: 1 caloría/gramo °C = 4,186 julios/gramo °C.

- Si se agrega Q al sistema, T aumenta y Q>0 y ∆T >0 - Si se quita Q al sistema , T disminuye y Q<0y T<0

Unidades: J/kg.°C, cal/g.°C, Btu/lb.ºF

CONDUCTIVIDAD TERMINA

La conductividad térmica es el tiempo que emplea el flujo de calor en estado estable al atravesar una unidad de área de un material homogéneo inducido por una unidad de gradiente de temperatura en una dirección perpendicular a esa unidad de área, W/m⋅K.

FORMULA: k=qL∆T

En donde L – Grosor del espécimen (m), T – Temperatura (K) y q – Velocidad del flujo de calor (W/m2)

Es una propiedad muy importante a la hora de elegir el material más adecuado desde el punto de vista de aislamiento térmico. En general, en los materiales refractarios, y especialmente en los aislantes, se requiere una baja conductividad térmica al objeto de minimizar las pérdidas de calor por las paredes de los hornos industriales, etc.

CALOR DE TRANSFORMACION O CALOR LATENTE

Calor latente se define como la cantidad de calor que necesita una sustancia para pasar del estado sólido a líquido (calor de fusión) o de líquido a gas (calor de vaporización) sin cambio de temperatura.

Tipos de calor latente:

TIPO DE CALOR LATENTE CAMBIO DE ESTADOVaporización Líquido a gasFusión Solido a liquidoSublimación Solido a gasCondensación Gas a liquidoSolidificación Líquido a solido

Así, el calor latente de fusión es la cantidad de calor necesaria para fundir completamente una masa m de un sólido, y se expresa como:

Lf=Qm

Los calores latentes de vaporización, condensación, sublimación, etc., se definen de forma análoga a la anterior. Todos los calores latentes son parámetros característicos de cada sustancia, y su valor depende de la presión a la que se produzca el cambio de fase para la misma.

EXPANSIÓN TERMICA

La expansión térmica es el incremento en el volumen de un material a medida que aumenta su temperatura; por lo general, se expresa como un cambio fraccionario en las medidas por unidad de cambio de temperatura.

Cuando el material es sólido, la expansión térmica se describe en términos de cambio de longitud, altura o grosor. Si el material es líquido, por lo general se describe como un cambio de volumen.

Tipos de expansión térmica:

1. Expansión o Dilatación Lineal (α): Es el cociente entre la variación de longitud (ΔL) de un medio físico y el producto de su longitud inicial (Li) por la variación de la temperatura (ΔT).

2. Expansión o Dilatación Volumétrica (β): Es el que se mide experimentalmente comparando el valor del volumen total de un cuerpo antes y después de cierto cambio de temperatura.

3. Expansión o Dilatación de Área (γ): El coeficiente de dilatación de área es el incremento de área que experimenta un cuerpo de determinada sustancia, de área igual a la unidad, al elevarse su temperatura un grado centígrado.

FORMULAS:

1. ∆ LLi

=α ∆T

2. ∆VVi

=3α ∆T

3. ∆ AAi

=2α ∆T

DIFUSIVIDAD TERMICA

La Difusividad Térmica (a con unidades mm2/s) es una propiedad específica de cada material para caracterizar conducción de calor en condiciones no estacionarias. Éste valor describe cuán rápido un material reacciona a un cambio de temperatura.

Para predecir procesos de enfriamiento o para simular campos de temperatura, la Difusividad Térmica debe ser conocida; es un requisito para resolver la Ecuación Diferencial de Fourier para conducción de calor en condiciones no estacionarias.

Tabla: Valores de Conductividad y Difusividad Térmica para varios materiales.

Material Conductividad Térmica / W/(m•K)

Difusividad Térmica / mm2/s

Aluminio 237 98.8

Acero 81 22.8

Cobre 399 117

Sílice Fundida

1.40 0.87

Yeso 0.51 0.47

Polietileno 0.35 0.15

Mármol 2.8 1.35

http://www.monografias.com/trabajos99/informe-dielectricos-electricidad/informe-dielectricos-electricidad.shtml

http://laplace.us.es/wiki/index.php/Comportamiento_diel%C3%A9ctrico_de_la_materia

http://www.upv.es/materiales/Fcm/Fcm09/Im%E1genes/Fig9_17.jpg

https://es.wikipedia.org/wiki/Conductividad_el%C3%A9ctrica

http://tecnologias.ieshernanperezdelpulgar.eu/index.php?option=com_content&view=article&id=287:resistividad-electrica&catid=46:tema-4&Itemid=112