Verified answer

1. ¿Qué significado físico tiene el que un determinado metal tenga un calor especifico alto o bajo?

Calor específico es la cantidad de energía en forma de calor que necesita una determinada masa de una sustancia para que su temperatura se eleve en un grado (o la que requiere liberar para disminumir su temperatura en 1 grado). Si comparamos objetos de distinta composición química pero todos de igual masa (ejemplo todos de 1 kg), los que tienen mayor calor específico quiere decir que absorven máyor energía en forma de calor para elevar su temperatura en 1 grado, en comparación a los que tienen bajo calor específico, que necesitan una cantidad de energía menor para elevar su temperatura en un grado

2. compara el calor especifico de algunos metales con los del agua ¿que puedes deducir?

Comparando en una tabla como la que aparece en esta página:

http://es.wikipedia.org/wiki/Calor_espec%C3%ADfico...

La columna llamada cp másico corresponde al calor específico. Se observa que los metales que aparecen (aluminio, berilio, cobre, hierro, plomo, magnesio, mercurio, uranio), tienen un calor específico menor al del agua líquida. El litio, que también es un metal, también tiene calor específico menor que el agua, pero no tan menor como en el caso de los dmeás metales. Asi que en general se puede decir que el calor específico de los metales es menor que el del agua

3. se suministra la misma cantidad de calor a 2 trozos del mismo metal los cuales inicialmente se encuentran a la misma temperatura. finalmente se encuentra que la temperatura alcanzada por uno es el doble del otro ¿que podemos decir de la masa de los trozos de metal?

La fórmula de calor sensible es

Q = m · cp · ΔT

donde

Q = calor sensible absorbido o cedido

m = masa

cp = calor específico de la sustancia

ΔT = cambio de temperatura = temperatura final - temperatura inicial

Llamemos a la temperatura final Tf e uno de los metales, y a la temperatura inicial To, la masa del primer trozo ma, y la del segundo mb:

Q = ma · cp · (Tf -To)

Despejando ma

Q / cp(Tf -To) = ma

Para el otro trozo de metal, se le agrega la misma cantidad de calor "Q", tiene el mismo calor específico "cp" y la misma temepratura inicial To, La temperatura final de este trozo es el doble que la del otro, o sea, 2·Tf

Q = mb · cp · (2·Tf -To)

Despejando mb

Q / cp(2·Tf -To) = mb

Como se agrega calor al metal, entonces Q > 0, por lo cual ΔT > 0. Entonces

2Tf -To > Tf -To

A mayor ΔT, siendo Q/T constante, menor es la masa, ya que la masa y ΔT son inversamente proporcionales. Por eso, el trozo de metal que alcanzó el doble de temperatura que el otro tiene menor masa. No es la mitad de la masa del otro, puesto que para eso tendría que darse que 2·Tf -To = 2(Tf -To)

4. cuando tocamos un metal este aparenta estar mas frio que un pedazo de madera a la misma temperatura ¿como explicas este hecho?

No se debe directamente al calor específica, sino que a otra característica llamada "conductividad térmica". La conductividad térmican es la capacidad de los metales para conducir calor. A mayor conductividad térmica, mayor es el flujo de calor que puede pasar por el material, el flujo de calor es la cantidad de calor que pasa por unidad de tiempo, por eso, un mayor flujo de calor signfica mayor velocidad del calor o bien que pasa mayor cantidad de calor en 1 segundo o en cualquier unidad de tiempo

Los metales se caracterizan por su alta conductividad térmica, por eso, al poner en contacto la mano con un metal, como la mano está a mayor temperatur, se inicia un flujo de calor entre la mano y el metal. Como el calor absorve el calor con rapidez, la disminución de energía en tu mano es grande, por lo que baja drásticamente su temperatura y sientes que el metal está más frio que otro cuerpo de menor conductividad como la madera, pero no esta mal interpretar esa situación asi, es la empratura de tu mano la que baja de sus 37 ºC habituales y por eso se siente fría

Saludos

1 - un calor específico más bajo significa que necesita menos calor para subir un grado la temperatura cuando la masa es la misma.

2 - si sube al doble la temperatura, su masa será la mitad

3 - la razón es que el metal tiene un calor específico más bajo, en consecuencia absorbe y disipa mejor el calor, y en consecuencia al tacto parecerá más frío porque eliminará el calor de la piel más deprisa

Dado que Q1 = Q2

Q1= c1 . m1 . t1

Q2= c2 . m2 . t2

dado que son el mismo material c1 = c2 y t1= 2t2

tengo que

Q1 = c1 . m1 . 2t2

Q2= c1 . m2 . t2

como Q1 =Q2

c1 . m1 . 2t2 = c1 . m2 . t2

Simplificando nos queda:

m1 = 0.5 m2

Con respecto a la segunda pregunta, si te fijas el coeficiente de conductividad de un metal y el de la madera, observaras que el del metal es mucho mas alta, esto quiere decir que la transmision de calor por unidad de area y de superficie es mucho mayor que la de la madera. Es por esto que al tocar el metal se siente que esta a menor temperatura que la madera. Calorimetria esta muy bien esplicado en los libros de Sears y en el resñik