Calor: Intercambio y equilibrio térmico

Intercambio de calor

Cuando se produce un intercambio de calor entre sistemas cambia su temperatura o su estado. 

El proceso de intercambio de calor es reversible y no depende de la temperatura inicial $$(T_o)$$ del sistema pero sí depende de su masa $$(m)$$, de la variación de temperatura ($$\Delta T$$​) y el tipo de sustancia del que se trate. 

$$Q = m\cdot c_e \cdot (T_f - T_o)= m \cdot c_e \cdot \Delta T$$

El calor específico $$(c_e)$$ es el calor que hay que aportar a un kilogramo de esa sustancia para elevar su temperatura $$1º\rm C$$. 

Equilibrio térmico 

El equilibrio térmico se alcanza cuando las temperaturas de dos cuerpos, que en un principio tenían temperaturas diferentes, se igualan y ya no hay un intercambio de calor. 

El calor cedido por el cuerpo más caliente es igual al recibido por el más frío, de modo que: 

​$$m_1 \cdot c_{e_1} \cdot (T_e - T_{0_1}) = m_2\cdot c_{e_2} \cdot ( T_{0_2}-T_e)$$​​

Ejemplo

Calcula el calor específico del hierro si a los $$\it 40ºC$$ se alcanza el equilibrio térmico cuando echas una pieza de $$\it 0,5 \ kg$$​ a $$\it 395 ºC$$ en $$\it 1 \ kg$$ de agua a $$\it 20ºC$$. 

Solución: 

 $$\underline{\text{El calor específico del hierro es }471\ \rm J/kg \ ºC }$$​​