El calor es uno de los conceptos más utilizados en la termodinámica y en la ingeniería química. Es la expresión de transferencia de energía de un sistema a sus alrededores, o viceversa. Por ser uno de los conceptos básicos para entender no sólo los fundamentos de la termodinámica, sino también a la transferencia de calor como tal, es importante tener clara su definición y los tipos de calor que pueden presentarse en un determinado estudio termodinámico.
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| El calor es energía en transito. Imagen de aprendeconenergia |
En este artículo definiremos al calor y los tipos de calor que existen en el estudio de la termodinámica.
Definición de calor
Podemos definir al calor como:
El calor es energía que se encuentra transitando a través de un sistema, ya sea de entrada o de salida, y es reconocido sólo cuando esta energía traspasa las fronteras del sistema.
Una forma simple de explicarlo es, por ejemplo, cuando un sistema se encuentra a una temperatura determinada diferente a la de sus alrededores, la energía viaja desde la fuente de mayor temperatura (fuente de alta) a la fuente de menor temperatura (fuente de baja), como si fueran esferas que van una tras otra. A este tránsito se le conoce como calor y cesa cuando se llega a un estado de equilibrio entre el sistema y sus alrededores.
El calor puede transmitirse a través del contacto entre dos superficies (conducción), de un fluido a un sólido (convección) y mediante radiación. El calor transferido entre el sistema y sus alrededores se vuelve parte de la energía interna, según sea el caso.
Asimismo, el calor es un tipo de energía que se genera por la vibración de las moléculas, lo que da como resultado un cambio de temperatura en un sistema en estudio.
Tipos de calor
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| Mecanismos de transferencia de calor. Imagen de piroblog |
En estudios termodinámicos, es común encontrar los siguientes tres tipos de calor:
Calor latente
Se trata de la cantidad de calor que se transfiere a una unidad de masa o desde dicha unidad, y que permite un cambio de estado en ésta. En otras palabras, es el tipo de calor que genera un cambio de fase en el sistema. Este calor latente puede ser de fusión, de evaporación o de solidificación.
Calor sensible
El calor sensible es la cantidad de energía que se transfiere del sistema a sus alrededores (o viceversa) y que no genera un cambio de fase en dicho sistema. Este tipo de calor depende directamente de la presión a la cual se encuentra el sistema. A mayor presión, se transfiere más calor sensible.
Calor específico
Se trata de la cantidad de energía que debe ser suministrada a un sistema para que éste aumente su temperatura. El calor específico es representado generalmente con la letra “c”, y matemáticamente, es el cociente de la capacidad calorífica entre la masa del sistema a estudiar.
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