Calor latente



Calor latente 
Cuando un líquido pasa al estado gaseoso, toma calor latente; cuando un gas se condensa y pasa al estado líquido, cede calor latente. Durante esos procesos la temperatura no experimentará cambio alguno.


En la imagen se muestra la condensación del vapor de agua ambiente en las paredes externas de un vaso lleno de agua con hielo.
Cond en un vaso c agua p.gif

Generalidades

Cuando un sistema absorbe (o cede) una determinada cantidad de calor puede ocurrir que:

a) experimente un cambio en su temperatura (calor sensible) b) experimente un cambio de fase a temperatura constante (calor latente)

Tipos de calor latente

Agua comenzando la ebullición por suministro de calor
Calor latente de:Ocurre cambio de estado de:
VaporizaciónLíquido a gas
FusiónSólido a líquido
SolidificaciónLíquido a sólido
SublimaciónSólido a gas
CondensaciónGas a líquido



Que ocurre al suministrar calor latente
Si se entrega calor (calor sensible) a cierta masa de hielo cuya temperatura es menor a 0o C a 1 atm de presión, permanecerá en estado sólido hasta que su temperatura alcance los 0o C. En este punto el hielo permanece a temperatura constante y comienza a fundirse (calor latente). La fusión es una transición de fase, una transformación desde la fase sólida ordenada a la fase líquida desordenada. Esta transición ocurre cuando el calor "rompe" algunas de las ligaduras químicas de las moléculas de agua permitiendo así que éstas se muevan más libremente. El hielo se transforma en agua, perdiendo su forma, su rigidez y su estructura cristalina. La temperatura de fusión del hielo es 0o C a 1 atm.
La mezcla de hielo y agua continúa a 0o C hasta que todo el hielo se haya fundido. Cuando sólo hay agua el calor entregado produce aumento de la temperatura. Las ligaduras entre las moléculas de agua son relativamente fuertes, de manera que el calor latente de fusión del agua es grande: se necesitan alrededor de 333 000 J de calor para convertir 1kg de hielo a 0o C en 1kg de agua a 0o C. Esta misma cantidad de calor es suficiente para elevar la temperatura de 1kg de agua líquida en 80 o C ; de manera que se necesita casi la misma cantidad de calor para fundir un trozo de hielo que para calentar el agua resultante casi hasta la temperatura de ebullición.
El calor latente de solidificación reaparece cuando se enfría agua a su temperatura de fusión y comienza a solidificar. A medida que se extrae calor del agua, ésta se solidifica en hielo y su temperatura no desciende. El calor que se libera cuando cierta masa de agua se transforma en hielo, sin cambiar su temperatura, es también el calor latente de fusión. Este enorme calor latente de fusión es lo que mantiene una mezcla de agua y hielo a 0 o C Si se transfiere suficiente cantidad de calor al agua (o al hielo), ésta puede vaporizarse (o sublimarse).
La cantidad de calor necesaria para transformar cierta masa de líquido o de sólido en gas, sin cambiar su temperatura, se denomina calor latente de vaporización o de sublimación respectivamente. El calor latente de vaporización del agua es sorprendentemente alto debido a que sus moléculas son difíciles de separar. Se necesitan alrededor de 2 300 000 J de calor para convertir 1 kg de agua a 100 o C en 1 kg de vapor de agua a 100 o C. Esta misma cantidad de calor elevaría la temperatura de 1 kg de agua en más de 500 o C. Aún más cantidad de calor se necesita para convertir directamente hielo en vapor de agua (sublimación).


Toma nota en tu libreta y envía las fotos al correo kjgm@hotmail.es

Contenido del correo:

1. Nombre completo.
2. Semestre.
3. Fotografías del procedimiento realizado en tú libreta.

Nota: El apunte debe ser deben ser entregados máximo mañana 31 de marzo de 2020 en el horario de clases.

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