Calor especifico del acero
Calor específico del cobre j/kg k
La tabla de capacidades caloríficas específicas indica la capacidad calorífica volumétrica, así como la capacidad calorífica específica de algunas sustancias y materiales de ingeniería, y (cuando procede) la capacidad calorífica molar.
Obsérvese que los valores molares especialmente altos, como los de la parafina, la gasolina, el agua y el amoníaco, resultan de calcular los 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 constantes de volumen 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). La parafina, por ejemplo, tiene moléculas muy grandes y, por tanto, una gran capacidad calorífica por mol, pero como sustancia no tiene una capacidad calorífica notable en términos de volumen, masa o átomo-mol (que es de sólo 1,41 R por mol de átomos, es decir, menos de la mitad de la mayoría de los sólidos, en términos de capacidad calorífica por átomo).
En la última columna, las principales desviaciones de los sólidos a temperaturas estándar con respecto al valor de la ley de Dulong-Petit de 3 R, suelen deberse a que el bajo peso atómico más la alta resistencia de los enlaces (como en el diamante) hacen que algunos modos de vibración tengan demasiada energía para estar disponibles para almacenar energía térmica a la temperatura medida. En el caso de los gases, la desviación de 3 R por mol de átomos se debe generalmente a dos factores (1) la imposibilidad de excitar los modos de vibración de mayor energía cuántica en las moléculas de gas a temperatura ambiente, y (2) la pérdida de grado de libertad de la energía potencial para las moléculas de gas pequeñas, simplemente porque la mayoría de sus átomos no están enlazados al máximo en el espacio con otros átomos, como ocurre en muchos sólidos.
Calor específico del acero j/kg c
El acero es el metal más utilizado en el mundo y consta de muchos miles de composiciones diferentes, cada una de las cuales ofrece una combinación única de propiedades, que se adaptan a las necesidades individuales. Los aceros son aleaciones de hierro y carbono, pero muchos tienen sus propiedades mejoradas por la adición de otros elementos de aleación y por la aplicación de diferentes tratamientos termomecánicos y térmicos.
Los aceros al carbono tienen una estructura cúbica centrada en el cuerpo (bcc). Los que contienen más de un 0,1% de C (según el espesor de la sección) pueden endurecerse mediante tratamiento térmico. La resistencia depende principalmente del contenido de carbono. Están disponibles en chapa, tubo, tira, barra o alambre y secciones estructurales y se utilizan en una amplia gama de industrias y aplicaciones. Para aumentar aún más la resistencia se pueden utilizar microaleaciones, es decir, adiciones de vanadio, niobio o titanio. Resulta especialmente útil cuando se combina con un procesamiento termomecánico controlado para obtener una excelente combinación de resistencia y capacidad de fabricación. Se pueden introducir niveles de resistencia muy elevados, de más de 3000 N/mm2, mediante el trabajo en frío, por ejemplo, en el trefilado de acero con alto contenido en carbono.
Calor específico del aluminio
La tabla de capacidades caloríficas específicas indica la capacidad calorífica volumétrica, así como la capacidad calorífica específica de algunas sustancias y materiales de ingeniería, y (cuando procede) la capacidad calorífica molar.
Obsérvese que los valores molares especialmente altos, como los de la parafina, la gasolina, el agua y el amoníaco, resultan de calcular los 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 constantes de volumen 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). La parafina, por ejemplo, tiene moléculas muy grandes y, por tanto, una gran capacidad calorífica por mol, pero como sustancia no tiene una capacidad calorífica notable en términos de volumen, masa o átomo-mol (que es sólo 1,41 R por mol de átomos, o sea, menos de la mitad de la mayoría de los sólidos, en términos de capacidad calorífica por átomo).
En la última columna, las principales desviaciones de los sólidos a temperaturas estándar con respecto al valor de la ley de Dulong-Petit de 3 R, suelen deberse a que el bajo peso atómico más la alta resistencia de los enlaces (como en el diamante) hacen que algunos modos de vibración tengan demasiada energía para estar disponibles para almacenar energía térmica a la temperatura medida. En el caso de los gases, la desviación de 3 R por mol de átomos se debe generalmente a dos factores (1) la imposibilidad de excitar los modos de vibración de mayor energía cuántica en las moléculas de gas a temperatura ambiente, y (2) la pérdida de grado de libertad de la energía potencial para las moléculas de gas pequeñas, simplemente porque la mayoría de sus átomos no están enlazados al máximo en el espacio con otros átomos, como ocurre en muchos sólidos.
Calor específico del latón
Se calientan tres masas iguales de granalla metálica (aluminio, acero y plomo) en agua hirviendo, se vierten en masas iguales de agua a temperatura ambiente y se agitan. La temperatura final de cada una de ellas se lee con un termómetro de pantalla grande. A partir de los datos se pueden obtener cifras razonables de las capacidades térmicas de los metales.
Deje que las latas de granos metálicos permanezcan en el baño de agua hirviendo durante al menos diez minutos. Aunque el agua esté a 100°C, la granalla metálica siempre estará ligeramente más fría debido a las pérdidas de calor entre el agua y las latas, y entre las latas y la granalla metálica que hay dentro.
Ejemplo: 120 gramos de aluminio se calientan en un baño de agua hasta alcanzar una temperatura de 87,3°C. Se vierte en 80 gramos de agua a 20°C. La combinación metal/agua se estabiliza a 38,3°C. Encuentra el calor específico del aluminio:
Ejemplo: 120 gramos de acero se calientan en un baño de agua hasta una temperatura de 88,4°C. Se vierte en 80 gramos de agua a 20°C. La combinación metal/agua se estabiliza a 31,2°C. Encuentre el calor específico del acero: