Capacidad calorífica específica del agua
Datos termodinámicos de referencia sobre la capacidad calorífica específica del agua según la temperatura.
Descripción general
El agua tiene una de las capacidades caloríficas específicas más altas de cualquier sustancia común, lo que la convierte en un excelente medio de transferencia de calor y almacenamiento térmico. El calor específico isobárico (Cp) se usa más comúnmente en sistemas abiertos o a presión constante, como la calefacción de edificios, mientras que el calor específico isocórico (Cv) se aplica a sistemas cerrados de volumen constante.
Los valores a continuación se dan a presión de saturación, que es efectivamente la presión atmosférica para temperaturas inferiores a 100 °C.
Texto fuente original y base de la calculadora
La fuente describe el calor específico como la cantidad de calor necesaria para cambiar la temperatura de una unidad de masa en un grado. Para el agua, presenta tanto el calor específico isocórico como el calor específico isobárico, con valores tabulados por temperatura en unidades SI e imperiales. Las tablas restauradas a continuación conservan los datos fuente en Celsius y Fahrenheit, incluyendo el rango de líquido saturado a alta temperatura.
La calculadora "Calor necesario para calentar agua" se deriva directamente de la relación de capacidad calorífica de la fuente:
calor = masa * calor específico * cambio de temperatura
Es una forma interactiva del mismo caso de uso de ingeniería que la calculadora fuente y las tablas de calor específico restauradas.
Fórmulas clave
Calor absorbido o liberado:
Q = m * Cp * ΔT
Cambio de temperatura para una entrada de calor conocida:
ΔT = Q / (m * Cp)
Variables
| Símbolo | Significado | Typical SI Unit |
|---|---|---|
| Q | Heat transferred | J or kJ |
| m | Mass of water | kg |
| Cp | Isobaric specific heat capacity | kJ/(kg·K) |
| Cv | Isochoric specific heat capacity | kJ/(kg·K) |
| ΔT | Temperature change | K or °C |
Calor específico isobárico (Cp) — Agua líquida
El Cp del agua alcanza un mínimo cerca de 35–40 °C y aumenta en ambos lados. Este comportamiento es importante al dimensionar intercambiadores de calor y calderas.
Temperatura (°C) | Cp (kJ/(kg·K)) | Cp (kcal/(kg·K)) |
|---|---|---|
| 0 | 4.2199 | 1.0079 |
| 10 | 4.1955 | 1.0021 |
| 20 | 4.1844 | 0.9994 |
| 30 | 4.1801 | 0.9984 |
| 40 | 4.1796 | 0.9983 |
| 50 | 4.1815 | 0.9987 |
| 60 | 4.1851 | 0.9996 |
| 70 | 4.1902 | 1.0008 |
| 80 | 4.1969 | 1.0024 |
| 100 | 4.2157 | 1.0069 |
| 120 | 4.2435 | 1.0135 |
| 140 | 4.2826 | 1.0229 |
| 160 | 4.3354 | 1.0355 |
Fuente: engineeringtoolbox.com
Calor específico isocórico (Cv) — Agua líquida
Temperatura (°C) | Cv (kJ/(kg·K)) | Cv (J/(mol·K)) |
|---|---|---|
| 0 | 4.2174 | 75.981 |
| 10 | 4.191 | 75.505 |
| 20 | 4.157 | 74.893 |
| 30 | 4.1175 | 74.181 |
| 40 | 4.0737 | 73.392 |
| 50 | 4.0264 | 72.54 |
| 60 | 3.9767 | 71.644 |
| 80 | 3.8729 | 69.774 |
| 100 | 3.7682 | 67.888 |
| 120 | 3.6662 | 66.05 |
| 140 | 3.5694 | 64.306 |
| 160 | 3.4788 | 62.674 |
Fuente: engineeringtoolbox.com
Cp vs Temperatura
Calor específico isobárico del agua vs. temperatura
Calor Específico del Agua vs Temperatura - Fahrenheit
Calculadora
Calor Requerido para Calentar Agua
Calculadora en Línea de Calor Específico del Agua
La fuente original incluía una calculadora en línea de calor específico del agua. Esta versión migrada devuelve Cp y Cv para agua líquida por interpolación sobre la tabla de fuente restaurada. Para una aproximación interactiva rápida, ingrese la temperatura en Celsius y use los ajustes cuadráticos a continuación para el rango líquido normal; los valores tabulados detallados siguen disponibles en las tablas de fuente restauradas.
Calculadora en Línea de Calor Específico del Agua
Convertidor de Unidades
Convertidor de Unidades de Calor Específico
Tablas de Fuente Original Restauradas
Las siguientes tablas se restauran de la página de fuente original para preservar los datos de referencia completos.
Agua - Calor Específico vs. Temperatura
°C (°C) | J/(mol K) (J/(mol K)) | kJ/kgK (kJ/kgK) | kWh/(kg K) (kWh/(kg K)) | kcal/(kg K)) (Btu(IT)/lbm °F (kcal/(kg K)) (Btu(IT)/lbm °F) | J/(mol K) (J/(mol K)) | kJ/kgK (kJ/kgK) | kWh/(kg K) (kWh/(kg K)) | kcal/(kg K)) (Btu(IT)/lbm °F (kcal/(kg K)) (Btu(IT)/lbm °F) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0.01 | 75.981 | 4.2174 | 0.001172 | 1.0073 | 76.026 | 4.2199 | 0.001172 | 1.0079 |
| 10 | 75.505 | 4.191 | 0.001164 | 1.001 | 75.586 | 4.1955 | 0.001165 | 1.0021 |
| 20 | 74.893 | 4.157 | 0.001155 | 0.9929 | 75.386 | 4.1844 | 0.001162 | 0.9994 |
| 25 | 74.548 | 4.1379 | 0.001149 | 0.9883 | 75.336 | 4.1816 | 0.001162 | 0.9988 |
| 30 | 74.181 | 4.1175 | 0.001144 | 0.9834 | 75.309 | 4.1801 | 0.001161 | 0.9984 |
| 40 | 73.392 | 4.0737 | 0.001132 | 0.973 | 75.3 | 4.1796 | 0.001161 | 0.9983 |
| 50 | 72.54 | 4.0264 | 0.001118 | 0.9617 | 75.334 | 4.1815 | 0.001162 | 0.9987 |
| 60 | 71.644 | 3.9767 | 0.001105 | 0.9498 | 75.399 | 4.1851 | 0.001163 | 0.9996 |
| 70 | 70.716 | 3.9252 | 0.00109 | 0.9375 | 75.491 | 4.1902 | 0.001164 | 1.0008 |
| 80 | 69.774 | 3.8729 | 0.001076 | 0.925 | 75.611 | 4.1969 | 0.001166 | 1.0024 |
| 90 | 68.828 | 3.8204 | 0.001061 | 0.9125 | 75.763 | 4.2053 | 0.001168 | 1.0044 |
| 100 | 67.888 | 3.7682 | 0.001047 | 0.9 | 75.95 | 4.2157 | 0.001171 | 1.0069 |
| 110 | 66.96 | 3.7167 | 0.001032 | 0.8877 | 76.177 | 4.2283 | 0.001175 | 1.0099 |
| 120 | 66.05 | 3.6662 | 0.001018 | 0.8757 | 76.451 | 4.2435 | 0.001179 | 1.0135 |
| 140 | 64.306 | 3.5694 | 0.000992 | 0.8525 | 77.155 | 4.2826 | 0.00119 | 1.0229 |
| 160 | 62.674 | 3.4788 | 0.000966 | 0.8309 | 78.107 | 4.3354 | 0.001204 | 1.0355 |
| 180 | 61.163 | 3.3949 | 0.000943 | 0.8109 | 79.36 | 4.405 | 0.001224 | 1.0521 |
| 200 | 59.775 | 3.3179 | 0.000922 | 0.7925 | 80.996 | 4.4958 | 0.001249 | 1.0738 |
| 220 | 58.514 | 3.2479 | 0.000902 | 0.7757 | 83.137 | 4.6146 | 0.001282 | 1.1022 |
| 240 | 57.381 | 3.185 | 0.000885 | 0.7607 | 85.971 | 4.7719 | 0.001326 | 1.1397 |
| 260 | 56.392 | 3.1301 | 0.000869 | 0.7476 | 89.821 | 4.9856 | 0.001385 | 1.1908 |
| 280 | 55.578 | 3.0849 | 0.000857 | 0.7368 | 95.285 | 5.2889 | 0.001469 | 1.2632 |
| 300 | 55.003 | 3.053 | 0.000848 | 0.7292 | 103.6 | 5.7504 | 0.001597 | 1.3735 |
| 320 | 54.819 | 3.0428 | 0.000845 | 0.7268 | 117.78 | 6.5373 | 0.001816 | 1.5614 |
| 340 | 55.455 | 3.0781 | 0.000855 | 0.7352 | 147.88 | 8.208 | 0.00228 | 1.9604 |
| 360 | 59.402 | 3.2972 | 0.000916 | 0.7875 | 270.31 | 15.004 | 0.004168 | 3.5836 |
Fuente: engineeringtoolbox.com
Agua - Calor Específico vs. Temperatura
°F (°F) | Btu(IT)/(mol °R) (Btu(IT)/(mol °R)) | Btu(IT)/(lbm °F)) (kcal/(kg K) (Btu(IT)/(lbm °F)) (kcal/(kg K)) | kJ/kgK (kJ/kgK) | Btu(IT)/kmol °R (Btu(IT)/kmol °R) | Btu(IT)/lbm °F) (kcal/kg K (Btu(IT)/lbm °F) (kcal/kg K) | kJ/kg K (kJ/kg K) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 32.2 | 40 | 1.007 | 4.217 | 40.032 | 1.008 | 4.22 |
| 40 | 39.9 | 1.005 | 4.208 | 39.916 | 1.005 | 4.208 |
| 50 | 39.8 | 1.001 | 4.191 | 39.801 | 1.002 | 4.196 |
| 60 | 39.6 | 0.996 | 4.169 | 39.739 | 1.001 | 4.189 |
| 80 | 39.2 | 0.986 | 4.128 | 39.66 | 0.999 | 4.181 |
| 100 | 38.7 | 0.975 | 4.082 | 39.643 | 0.998 | 4.179 |
| 120 | 38.3 | 0.963 | 4.033 | 39.662 | 0.999 | 4.181 |
| 140 | 37.7 | 0.95 | 3.977 | 39.702 | 1 | 4.185 |
| 160 | 37.2 | 0.937 | 3.923 | 39.761 | 1.001 | 4.191 |
| 180 | 36.7 | 0.923 | 3.865 | 39.835 | 1.003 | 4.199 |
| 200 | 36.1 | 0.909 | 3.805 | 39.927 | 1.005 | 4.209 |
| 212 | 35.7 | 0.9 | 3.768 | 39.993 | 1.007 | 4.216 |
| 220 | 35.5 | 0.895 | 3.745 | 40.042 | 1.008 | 4.221 |
| 240 | 35 | 0.88 | 3.686 | 40.186 | 1.012 | 4.236 |
| 260 | 34.4 | 0.867 | 3.629 | 40.364 | 1.016 | 4.255 |
| 280 | 33.9 | 0.854 | 3.574 | 40.58 | 1.022 | 4.278 |
| 300 | 33.4 | 0.841 | 3.522 | 40.838 | 1.028 | 4.305 |
| 350 | 32.3 | 0.813 | 3.404 | 41.685 | 1.05 | 4.394 |
| 400 | 31.3 | 0.789 | 3.302 | 42.902 | 1.08 | 4.522 |
| 450 | 30.4 | 0.767 | 3.209 | 44.009 | 1.108 | 4.639 |
| 500 | 29.7 | 0.748 | 3.13 | 47.296 | 1.191 | 4.986 |
| 550 | 28.8 | 0.725 | 3.035 | 51.318 | 1.292 | 5.41 |
| 600 | 28.3 | 0.713 | 2.987 | 59.69 | 1.503 | 6.292 |
| 625 | 28.4 | 0.716 | 2.997 | 66.611 | 1.677 | 7.022 |
| 650 | 28.9 | 0.728 | 3.047 | 82.851 | 2.086 | 8.734 |
| 675 | 29.9 | 0.754 | 3.156 | 126.67 | 3.189 | 13.353 |
Fuente: engineeringtoolbox.com
Imágenes de Fuente Original
Las siguientes imágenes de fuente original se preservan para evitar perder material de referencia visual. Cuando una imagen contiene datos de gráfico o tabulares, sus valores extraídos se representan en las tablas de página, calculadoras o gráficos interactivos; las imágenes restantes se retienen como referencias de fuente visual.
Notas de Ingeniería
- Usar Cp para la mayoría de los cálculos de HVAC y plomería. Las condiciones de presión constante dominan en tanques abiertos, tuberías e intercambiadores de calor en el lado del agua.
- Cv disminuye monótonamente con la temperatura, mientras que Cp tiene un mínimo poco pronunciado alrededor de 35–40 °C.
- Por encima de 100 °C los valores son para agua líquida presurizada (saturada). Asegúrese de que la presión del sistema exceda la presión de saturación a la temperatura de trabajo.
- Para estimaciones rápidas a menudo se asume un Cp constante de 4.18 kJ/(kg·K), lo que introduce menos del 1 % de error entre aproximadamente 10 °C y 60 °C.
- Rangos de entrada válidos para interpolación: 0–370 °C / 32–700 °F.