Cambios de fase
Hervir una olla de agua no es tan simple como encender la estufa. A medida que aplicas calor al agua, la temperatura del agua aumenta hasta que alcanza los 100 grados Celsius, el punto de ebullición del agua. El agua se mantendrá a esta temperatura hasta que toda el agua cambie de líquido a gas. Durante este proceso, continúa agregando energía térmica al agua, pero la temperatura del agua no aumenta. ¿A dónde va esta energía? La respuesta está en el concepto de calor latente .
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Para comprender este concepto de calor latente, primero debemos revisar los cambios de fase . Los cambios de fase se refieren a un cambio en la materia de un estado a otro. Los cambios de fase más familiares se observan en los diferentes estados del agua, como congelar agua líquida para crear hielo o hervir agua líquida para crear un gas. Como puede ver, el calor juega un papel importante en el cambio de materia de una fase a otra.
Definición de calor latente
Normalmente, cuando se agrega o elimina energía térmica de un objeto, la temperatura del objeto cambia; sin embargo, durante los cambios de fase, la temperatura de un objeto se mantiene constante. La temperatura permanece igual porque se requiere energía para que un objeto cambie de fase.
El calor latente es la energía térmica por unidad de masa requerida para que ocurra un cambio de fase. Si pensamos en sustancias a nivel molecular, las moléculas gaseosas tienen más vibración que las moléculas líquidas. Entonces, cuando agrega calor a un líquido, en realidad está causando que las moléculas vibren. El calor latente es la energía requerida para cambiar el movimiento molecular. Cada sustancia tiene un valor calorífico latente único.
Fórmula para el calor latente
La fórmula para el calor latente es:
Q = m * L
Esta ecuación relaciona el calor Q que debe agregarse o eliminarse para que un objeto de masa m cambie de fase. El calor latente individual del objeto se observa con L. La unidad de calor latente es J / kg.
Los valores del calor latente son variables dependiendo de la naturaleza del cambio de fase que tiene lugar:
- El calor latente de fusión es el cambio de líquido a sólido.
- El calor latente de vaporización es de líquido a gas.
- El calor latente de la sublimación es el cambio de sólido a gas.
