Calor latente y cambios de fase
Las sustancias sufren normalmente una variación de temperatura cuando se transfiere energía entre la sustancia y el entorno
Sin embargo, hay situaciones en las cuales la transferencia de energía no provoca una variación en la temperatura
Esto puede ocurrir cuando las características físicas de la sustancia cambian entre un posible estado y otro (es decir, cuando sufren un cambio de fase)
Cambios de fase comunes:
– Fusión: de sólido a líquido
– Vaporización: de líquido a gas
– Cambios de estructura cristalina dentro de un sólido
Todos estos cambios implican un cambio en la energía interna, pero no una variación de temperatura
La energía que se transmite a la sustancia durante la fusión o la vaporización se traduce en un aumento de la energía potencial intermolecular a medida que se rompen enlaces, más que en un movimiento aleatorio de las partículas
Calor latente y cambios de fase
Sustancias diferentes responden de manera diferente a la adición o substracción de energía, debido a que su composición molecular interna es diferente
Además, la cantidad de energía transferida durante un cambio de fase depende de la cantidad de sustancia involucrada
(Gp:) Si se requiere una cantidad de energía transferida para producir un cambio de fase en una masa de sustancia, la relación
(Gp:) Caracteriza una importante propiedad térmica de la sustancia: el calor latente
(Gp:) El valor de para una sustancia depende de la naturaleza del cambio de fase, así como de las propiedades de la sustancia
Calor latente y cambios de fase
A partir de la definición de calor latente, y de nuevo tomando el calor como nuestro mecanismo de transferencia de energía, podemos decir que la transferencia de energía necesaria para que se produzca un cambio de fase en una masa de sustancia es
El signo de la ecuación anterior debe escogerse de acuerdo con la dirección en la que fluya la energía:
– positiva: si se está introduciendo energía en el sistema (por ejemplo, en la fusión de un bloque de hielo para convertirse en agua)
– negativa: si se está extrayendo energía del sistema (por ejemplo, en la congelación de agua líquida para convertirse en hielo)
Calor latente de fusión y calor latente de vaporización
Los calores latentes varían significativamente de una sustancia a otra
(Gp:) El calor latente de fusión es el término que se utiliza cuando el cambio de fase en cuestión se refiere a una fusión o a una solidificación
(es decir, una transición de fase de líquido a sólido)
(Gp:) Es la energía necesaria para romper todos los enlaces intermoleculares de un kilogramo de una sustancia, de forma que pueda pasar de fase sólida a líquida
(Gp:) El calor latente de vaporización es el término que se utiliza cuando el cambio de fase en cuestión se refiere a una vaporización o condensación
(es decir, una transición de fase de líquido a gas)
(Gp:) Es la energía que hay que suministrar a un kilogramo de una sustancia en fase líquida para romper todos los enlaces del líquido de modo que se convierta en gas
Valores del calor latente para varias sustancias
Valores del calor latente para varias sustancias
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