Última actualización: 2026-07-13

La calorimetría y la ecuación q = mcΔT

La calorimetría mide el calor observando el cambio de temperatura. Cuando el calor entra o sale de una sustancia sin cambiar su estado, la cantidad de calor depende de cuánta sustancia hay, de qué está hecha y cuánto se mueve su temperatura. Esa relación es la ecuación del calor específico:

El calor específico c es el calor necesario para elevar un gramo de una sustancia un grado. Al multiplicarlo por la masa y por el cambio de temperatura se obtiene el calor total intercambiado. Como las cuatro cantidades están ligadas entre sí, conocer tres fija la cuarta, y la ecuación se despeja para cualquiera de ellas:

El signo de q

El signo lo lleva el cambio de temperatura. Cuando una sustancia se calienta, ΔT es positivo y también lo es q: la sustancia ganó energía. Cuando se enfría, ΔT y q son negativos: la energía salió de la sustancia. En un calorímetro ideal, el calor que pierde un objeto caliente es igual al que gana todo lo que lo rodea, así que ambos calores son iguales en magnitud y de signo opuesto y suman cero. Esa contabilidad es lo que permite a la calorimetría determinar un calor específico o una temperatura final desconocidos.

Por qué el agua es la referencia

El agua líquida tiene un calor específico de unos 4,18 J/(g·°C), que es inusualmente alto. Escrito de otras formas, son 4184 J/(kg·K) o 1 caloría por gramo y grado: la caloría se definió originalmente justo a partir de esto. El valor alto significa que el agua absorbe mucha energía para una subida modesta de temperatura, y por eso modera el clima, refrigera motores y almacena calor en los sistemas de agua caliente. El hielo ronda 2,09 J/(g·°C) y el vapor 2,01 J/(g·°C), mientras que los metales son mucho menores: el cobre unos 0,385 J/(g·°C) y el hierro unos 0,449 J/(g·°C). Por eso un objeto metálico pequeño se calienta y se enfría mucho más rápido que la misma masa de agua.

Ejemplo resuelto

¿Cuánto calor hace falta para calentar 100 g de agua de 20 °C a 45 °C?

El cambio de temperatura es ΔT = 45 − 20 = 25 °C, y el calor específico del agua es 4,18 J/(g·°C):

Es decir, unos 10,45 kJ, o cerca de 2497 calorías. Enfriar de nuevo esa agua liberaría la misma cantidad de calor, con q de signo negativo.

Mantener las unidades coherentes

La ecuación funciona en cualquier conjunto coherente de unidades, siempre que se cancelen. Gramos con J/(g·°C) y un cambio en Celsius dan julios; kilogramos con J/(kg·K) y un cambio en kelvin también. Un cambio de un grado es del mismo tamaño en las escalas Celsius y Kelvin, así que un cambio de temperatura nunca hay que convertirlo entre ambas, solo las temperaturas absolutas. Esta calculadora lleva la cuenta de las unidades por ti y también puede expresar el calor en kilojulios, calorías o kilocalorías.

Calculadoras relacionadas

Cuando el calor de una reacción se mide en un calorímetro de vaso de café y quieres la entalpía por mol, usa la Calculadora de entalpía por calorimetría. Para explorar cómo el calor específico relaciona energía y temperatura en una muestra fija, consulta la Calculadora de Calor Específico. Para el calor de un cambio de fase —fusión o ebullición, donde la temperatura se mantiene constante— usa la Calculadora de Calor Latente, ya que q = mcΔT solo se aplica mientras la sustancia permanece en un mismo estado.