uando proporcionamos calor a un cuerpo y se eleva su temperatura, ya sabemos que hay un aumento en la energía de agitación de sus átomos. Este incremento hace que

la fuerza de cohesión de los átomos se altere, ocasionando modificaciones en su organización y separación. La absorción de calor por parte de un cuerpo puede provocar en él, un cambio de fase.

C

Los cambios de fase o cambios provocados por el calor que pueden ocurrir en una sustancia, reciben denominaciones especiales.

Fusión: cambio de sólido a líquido. Solidificación: cambio de líquido a sólido. Vaporización: cambio de líquido a gas. Condensación (o licuefacción): cambio de gas a líquido. Sublimación: Cambio directo de sólido a gas o de gas a sólido sin pasar por el estado

líquido.

Denominaciones que reciben los cambios de un estado físico a otro

La cantidad de calor requerida para fundir una unidad de masa de una sustancia en su punto de fusión, se llama: calor latente de fusión para esa sustancia.

SÓLIDO LÍQUIDO GAS

FUSIÓN VAPORIZACIÓN

CONDENSACIÓN

SUBLIMACIÓN

SUBLIMACIÓN

SOLIDIFIC ACIÓN

CAMBIOS PROVOCADOS POR EL CALOR

CALOR LATENTE DE FUSIÓN (Lf)Es el calor por unidad de masa necesario para cambiar la sustancia de la fase sólida a la

líquida a su temperatura de fusión.

El término latente, surge del hecho de que la temperatura permanece constante durante el proceso de fusión.

La cantidad de calor necesaria para evaporar una unidad de masa se llama: calor latente de vaporización.

CALOR LATENTE DE VAPORIZACIÓN (Lv)

Es el calor por unidad de masa necesario para cambiar la sustancia de líquido a vapor a su temperatura de ebullición.

Lf = Calor latente de fusión (J/Kg., cal/g., Btu/lb.) Lv = Calor latente de fusión (J/Kg., cal/g., Btu/lb.)Q = Cantidad de calor ( Joules, calorías,Btu)m = masa ( Kg., g. )

CALORES LATENTES DE FUSIÓN Y DE VAPORIZACIÓN A PRESIÓN ATMOSFÉRICA

MaterialPunto de fusión C

Calor latente defusión cal/g

Punto de ebullición C

Calor latente devaporización cal/g

Helio --------- -------------------- - 269 5 Nitrógeno - 210 6.1 - 196 48 Oxígeno - 219 3.3 - 183 51 Agua 0 80.0 100 540 Mercurio -39 2.8 357 65 Plomo 327 5.9 1620 218 Etanol -114 25.0 78 204 Plata 961 21.0 2193 558 Plomo 1063 15.4 2660 377

EJERCICIOS RESUELTOS

1. ¿Qué cantidad de calor se necesita para transformar 50 kg de hielo de -5 oC a vapor a 100oC?.Especifica las calorías necesarias para cada cambio de Estado.

Q= mct Q= (50x10³g)(0.5 cal/g oC) [0°C-(-5oC)]

Q1= 125x10³cal

Q= mc t Q= (50x10³g )(1 cal/g oC)(100-0oC)

Q3= 5000x10³cal

Q= (50x10³g)(540cal/g) Q4= 27000x10³cal

QT = Q1+Q2+Q3+Q4

QT= 125x10³ cal.+4000x10³cal +5000x10³cal+ 27000x10³cal

QT=36125 x 10³cal

El calor necesario para elevar la temperatura del hielo hasta su punto de fusión

m = 50kg c = 0.5 cal/goC T1 = -5°C T2 = 100°C Lf= 80 cal/g

El calor requerido para fundir el hielo esta dado por: Q= m Lf

El calor necesario para elevar la temperatura del agua resultante hasta 100oC:

El calor requerido para evaporar el agua: Q=mLv El calor total que se requiere

Datos Fórmula Desarrollo

Q2=(50x103g)(80cal/g)Q2=4000x103cal