3.3 DIMENSIONES. UNIDADES. CONVERSIÓN DE UNIDADES.

Las dimensiones de la energía interna y la entalpía específicas son ENERGIA/MASA y las dimensiones de las capacidades caloríficas, definidas con base en ellas son:

por cantidad de sustancia, las dimensiones son:

UNIDADES.

Las unidades varían de un sistema a otro. En los sistemas Inglés o Americano, Métrico e Internacional, las unidades de las capacidades caloríficas son, respectivamente:

donde, por conveniencia, se utiliza el símbolo de grados delante del símbolo que indica la temperatura para hacer énfasis en que se trata de una diferencia de grados y no de grados.

Cuando se utiliza la cantidad de sustancia, las unidades para las capacidades caloríficas en los tres sistemas citados son:

Como un cambio de temperatura en grados centígrados es igual al mismo cambio de temperatura en grados Kelvin, se puede plantear que:

análogamente, como una diferencia de temperatura en grados Fahrenheit es igual al mismo cambio de temperatura en grados Rankine se tendrá que:

y  

CONVERSIÓN DE UNIDADES.

La conversión entre los diferentes sistemas de unidades se lleva a cabo conociendo las elaciones entre las unidades de energía, masa y diferencia de temperatura. Así, por ejemplo, para pasar la unidad de energía del Sistema Métrico al Sistema Internacional basta con saber que 1 Kilocaloría = 4,186 kilo Joules y, evidentemente, multiplicar la capacidad calorífica por esta cantidad.

Una conversión interesante se presenta entre las unidades de la capacidad calorífica en los sistemas Americano de Ingeniería y Métrico, la cual se muestra sabiendo que:

1 kilogramo = 1000 gramos1 libra = 453.6 g

1 kilocaloría = 1000 cal1 BTU = 252 cal

y para la misma diferencia de temperatura:

Multiplicando sucesivamente por factores que son iguales a la unidad, se tiene que:

resultado que muestra que las unidades son diferentes pero las capacidades caloríficas son numéricamente iguales.

Análogamente puede demostrarse que:

con base en la concordancia de unidades de estos dos sistemas se utilizan los términos:

"unidades en base masa consistentes" y "unidades en base molar consistentes"

para acompañar a las capacidades caloríficas, queriendo indicar que -como numéricamente son iguales -puede utilizarse cualquiera de los dos sistemas mencionados, siempre que las unidades que la componen sean consistentes, es decir, pertenezcan al mismo sistema de unidades: si la energía se expresa en BTU, la masa y la diferencia de temperatura deberán expresarse en libras y grados Fahrenheit, respectivamente. De manera similar sucede cuando se están utilizando unidades molares consistentes: si la energía se expresa en kilocalorías, las unidades para la masa molar y la diferencia de temperatura deben ser kgmol y grados Centígrados.

Otras unidades muy usadas en los sistemas Métrico e Internacional son:

En general, las capacidades caloríficas para gases se expresan en base molar y las capacidades caloríficas de sólidos y líquidos en base masa.

Las capacidades caloríficas no se definen cuando una sustancia pura presenta un cambio de fase, ya que la entalpía y la energía interna están variando y la temperatura se mantiene constante y al ser dT=0 tendrían un valor infinito.