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Capacidad_calorífica_volumétrica

Capacidad calorífica volumétrica

La capacidad calorífica volumétrica describe la capacidad de cierto volumen de una sustancia para almacenar calor al experimentar un cierto cambio en su temperatura sin cambiar de fase. Se diferencia del calor específico en que está determinado por el volumen del material, mientras que el calor específico está basado en la masa del material. Se puede obtener la capacidad calorífica volumétrica de una substancia al multiplicar el calor específico por su densidad.^[1]

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Dulong y Petit predijeron en 1818 que ρc_p sería constante para todos los sólidos, esto es conocido como la Ley de Dulong-Petit. De hecho la cantidad varía desde 1.2 hasta 4.5 MJ/m³K. Para fluidos está en el rango de 1.3 a 1.3 MJ/m³K y para gases es una constante 1.0 kJ/m³K.

La capacidad calorífica volumétrica se define en unidades del SI de J/(m³·K). También puede ser definida en unidades Imperiales como BTU/(ft³·F°).

Inercia Térmica

El término Inercia Térmica es usado frecuentemente per por al modelar procesos de transferencia de calor y es una propiedad relacionada con la conductividad térmica y la capacidad calorífica volumétrica. Por ejemplo al decir este material tiene una alta inercia térmica o la inercia térmica jueja un papel importante en este sistema significa que hay efectos dinámicos que prevalecen en el modelo, y que por lo tanto aplicar un cálculo estático producirá reultados erróneos.

Este término es una analogía física, y no esta relacionada directamente con los términos de masa o la velocidad usados en mecánica, donde la inercia es lo que limita la aceleración de un objeto. De una manera similar la inercia térmica es una medida de la masa térmica y de la velocidad de la onda térmica que controla la temperatura superficial del material. En transferencia de calor, un valor más alto de la capacidad calorífica volumétrica implica un mayor tiempo para que el sistema alcance el equilibrio térmico

La incercia térmica de un material se define de la siguiente manera:

$I=\sqrt{k \rho c_v}$

Las unidades del SI para la inercia térmica son J m $- 2$ K $- 1$ s $- 1 / 2$ .^[2]

Véase también

Referencias

↑ U.S. Army Corps of Engineers Technical Manual: Arctic and Subarctic Construction: Calculation Methods for Determination of Depths of Freeze and Thaw in Soils, TM 5-852-6/AFR 88-19, Volume 6, 1988, Equation 2-1
↑ Thermal inertia and surface heterogeneity on Mars, N. E. Putzig, University of Colorado Ph. D. dissertation, 2006, 195 pp.

Categoría: Calorimetría

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