ENERGÍA LIBRE DE GIBBS DE UNA REACCIÓN (DG)
ENTROPÍA DE UNA REACCIÓN (DS)
ENTALPÍA DE UNA REACCIÓN (DH)
Calor específico y calores latentes
Calor específico o "capacidad calorífica"
específica de una sustancia es la "cantidad de calor necesaria para aumentar
su temperatura en una unidad por unidad de masa, sin cambio de estado". Su
unidad es el julio por kilogramo y kelvin, cuya notación es J/(kg·K).
Calor latente o "calor de cambio de estado" es la
energía absorbida por las sustancias al cambiar de estado, de sólido a líquido
(calor latente de fusión) o de líquido a gaseoso (calor latente de
vaporización). Al cambiar de gaseoso a líquido y de líquido a sólido se
devuelve la misma cantidad de energía. Se debe tener en cuenta que esta energía
en forma de calor se invierte para el cambio de fase y no para un aumento de la
temperatura.
Se define la caloría como la cantidad de energía calorífica
necesaria para elevar la temperatura de un gramo de agua pura en un grado
(desde 14,5 °C a 15,5 °C), a una presión normal de una atmósfera. Una caloría
(cal) equivale a 4,1868 julios (J).
Equivalencia entre el Julio y la caloría:
Equivalencia entre el Julio y la caloría:
Para el calentamiento (aumento de temperatura sin cambio de
estado) utilizamos la ecuación (1) con el calor específico (Ce). Y para el
cambio de estado (que se produce a temperatura constante) utilizamos la
ecuación (2) con el calor latente de fusión (Lfusión) o el de ebullición (Lvap)
según que caso.
Poder calorífico de los combustibles más habituales
El poder calorífico es la cantidad de energía que la unidad
de masa o unidad de volumen de materia que se puede desprender al producirse
una reacción química de oxidación (quedan excluidas las reacciones nucleares,
no químicas, de fisión o fusión nuclear, ya que para ello se usa la fórmula E =
m·c²).
El poder calorífico expresa la energía que puede liberar la
unión química entre un combustible y el comburente y es igual a la energía que
mantenía unidos los átomos en las moléculas de combustible (energía de enlace),
menos la energía utilizada en la formación de nuevas moléculas en las materias
(generalmente gases) formadas en la combustión.
Valor calórico de los nutrientes
El valor energético o valor calórico de un alimento es
proporcional a la cantidad de energía que puede proporcionar al quemarse en
presencia de oxígeno. Se mide en calorías, que es la cantidad de calor
necesario para aumentar en un grado la temperatura de un gramo de agua. Como su
valor resulta muy pequeño, en dietética se toma como medida la kilocaloría (1
Kcal. = 1.000 calorías). A veces –y erróneamente, por cierto–, a las
kilocalorías también se las llama Calorías (con mayúscula). Cuando oigamos
decir que un alimento tiene 100 Calorías, en realidad debemos interpretar que
dicho alimento tiene 100 kilocalorías por cada 100 gr. de peso. Las dietas de
los humanos adultos contienen entre 1.000 y 5.000 kilocalorías por día.
Cada grupo de nutrientes energéticos –glúcidos, lípidos o
proteínas– tiene un valor calórico diferente y más o menos uniforme en cada
grupo. Para facilitar los cálculos del valor energético de los alimentos se
toman unos valores estándar para cada grupo: un gramo de glúcidos o de
proteínas libera al quemarse unas 4 calorías, mientras que un gramo de grasa
produce 9. De ahí que los alimentos ricos en grasa tengan un contenido
energético mucho mayor que los formados por glúcidos o proteínas. De hecho,
toda la energía que acumulamos en el organismo como reserva a largo plazo se
almacena en forma de grasas.
Recordemos que no todos los alimentos que ingerimos se
queman para producir energía, sino que una parte de ellos se usa para
reconstruir las estructuras del organismo o facilitar las reacciones químicas
necesarias para el mantenimiento de la vida. Las vitaminas y los minerales, así
como los oligoelementos, el agua y la fibra se considera que no aportan
calorías.
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