calor latente de fusion
Páginas: 5 (1175 palabras)
Publicado: 3 de abril de 2013
alor latente de fusión
Para que un sólido pase al estado líquido debe absorber la energía necesaria a fin de destruir las uniones entre sus moléculas. Por lo tanto, mientras dura la fusión no aumenta la temperatura. Por ejemplo, para fundir el hielo o congelar el agua sin cambio en la temperatura, se requiere un intercambio de 80 calorías por gramo, o 80 kilocalorías por kilogramo.
El calorrequerido para este cambio en el estado físico del agua sin que exista variación en la temperatura recibe el nombre de calor latente de fusión o simplemente calor de fusión del agua.
Esto significa que si sacamos de un congelador cuya temperatura es de –6° C un pedazo de hielo de masa igual a 100 gramos y lo ponemos a la intemperie, el calor existente en el ambiente elevará la temperatura delhielo, y al llegar a 0° C y seguir recibiendo calor se comenzará a fundir.
A partir de ese momento todo el calor recibido servirá para que la masa de hielo se transforme en agua líquida. Como requiere de 80 calorías por cada gramo (ver cuadro), necesitará recibir 8.000 calorías del ambiente para fundirse completamente. Cuando esto suceda, el agua se encontrará aún a 0° C y su temperatura seincrementará sólo si se continúa recibiendo calor, hasta igualar su temperatura con el ambiente.Calor de fusión de cada sustancia
El calor de fusión es una propiedad característica de cada sustancia, pues según el material de que esté hecho el sólido requerirá cierta cantidad de calor para fundirse. Por definición: el calor latente de fusión de una sustancia es la cantidad de calor que requieraésta para cambiar 1 gramo de sólido a 1 gramo de líquido sin variar su temperatura.
Los cálculos pertinentes se realizan utilizando las fórmulas:
Donde λf = calor latente de fusión en cal/gramo.
Q = calor suministrado en calorías.
m = masa de la sustancia en gramos.
En el cuadro siguiente se dan algunos valores del calor latente de fusión para diferentes sustancias.
Sustanciaλf en cal/gr.
Agua 80
Hierro 6
Cobre 42
Plata 21
Platino 27
Oro16
Mercurio 2,8
Plomo 5,9
Calor latente de fusión para el agua: 80 cal/g.
Calor latente de solidificación
Como lo contrario de la fusión es la solidificación o congelación, la cantidad de calor requerida por una sustancia para fundirse,es la misma que cede cuando se solidifica.
Por lo tanto, con respecto a una sustancia el calor latente de fusión es igual al calor latente de solidificación o congelación.
Ejercicio 1
Calcular la cantidad de calor que se requiere para transformar 100 gramos de hielo que están a –15° C de temperatura en agua a 0° C.
Desarrollo
Para que el hielo eleve su temperatura de –15° Chasta el punto de fusión a 0° C, se necesita una cantidad de calor que se calcula con la ecuación
Q = m Ce ΔT.
Donde
Q = calor requerido (en calorías)
Ce = Calor específico (en cal/gº C)
ΔT = variación de temperatura o Tf – Ti (en grados C)
Q1 = 100 g x 0,50 cal/g° C x 15° C = 750 calorías.
Todo líquido calentado hierve.
Luego, para que el hielo se funda y se tengaagua a 0° C, se aplica la ecuación
Q = mλf (el calor latente de fusión para el agua, según el cuadro anterior, es 80 cal/g) entonces:
Q2 = 100 gr x 80 cal/gr = 8.000 cal
Así, el calor total requerido es:
Q1 + Q2 = 750 cal + 8.000 cal = 8.750 calorías.
Calor latente de vaporización
A una presión determinada todo líquido calentado hierve a una temperatura fija que...
Para que un sólido pase al estado líquido debe absorber la energía necesaria a fin de destruir las uniones entre sus moléculas. Por lo tanto, mientras dura la fusión no aumenta la temperatura. Por ejemplo, para fundir el hielo o congelar el agua sin cambio en la temperatura, se requiere un intercambio de 80 calorías por gramo, o 80 kilocalorías por kilogramo.
El calorrequerido para este cambio en el estado físico del agua sin que exista variación en la temperatura recibe el nombre de calor latente de fusión o simplemente calor de fusión del agua.
Esto significa que si sacamos de un congelador cuya temperatura es de –6° C un pedazo de hielo de masa igual a 100 gramos y lo ponemos a la intemperie, el calor existente en el ambiente elevará la temperatura delhielo, y al llegar a 0° C y seguir recibiendo calor se comenzará a fundir.
A partir de ese momento todo el calor recibido servirá para que la masa de hielo se transforme en agua líquida. Como requiere de 80 calorías por cada gramo (ver cuadro), necesitará recibir 8.000 calorías del ambiente para fundirse completamente. Cuando esto suceda, el agua se encontrará aún a 0° C y su temperatura seincrementará sólo si se continúa recibiendo calor, hasta igualar su temperatura con el ambiente.Calor de fusión de cada sustancia
El calor de fusión es una propiedad característica de cada sustancia, pues según el material de que esté hecho el sólido requerirá cierta cantidad de calor para fundirse. Por definición: el calor latente de fusión de una sustancia es la cantidad de calor que requieraésta para cambiar 1 gramo de sólido a 1 gramo de líquido sin variar su temperatura.
Los cálculos pertinentes se realizan utilizando las fórmulas:
Donde λf = calor latente de fusión en cal/gramo.
Q = calor suministrado en calorías.
m = masa de la sustancia en gramos.
En el cuadro siguiente se dan algunos valores del calor latente de fusión para diferentes sustancias.
Sustanciaλf en cal/gr.
Agua 80
Hierro 6
Cobre 42
Plata 21
Platino 27
Oro16
Mercurio 2,8
Plomo 5,9
Calor latente de fusión para el agua: 80 cal/g.
Calor latente de solidificación
Como lo contrario de la fusión es la solidificación o congelación, la cantidad de calor requerida por una sustancia para fundirse,es la misma que cede cuando se solidifica.
Por lo tanto, con respecto a una sustancia el calor latente de fusión es igual al calor latente de solidificación o congelación.
Ejercicio 1
Calcular la cantidad de calor que se requiere para transformar 100 gramos de hielo que están a –15° C de temperatura en agua a 0° C.
Desarrollo
Para que el hielo eleve su temperatura de –15° Chasta el punto de fusión a 0° C, se necesita una cantidad de calor que se calcula con la ecuación
Q = m Ce ΔT.
Donde
Q = calor requerido (en calorías)
Ce = Calor específico (en cal/gº C)
ΔT = variación de temperatura o Tf – Ti (en grados C)
Q1 = 100 g x 0,50 cal/g° C x 15° C = 750 calorías.
Todo líquido calentado hierve.
Luego, para que el hielo se funda y se tengaagua a 0° C, se aplica la ecuación
Q = mλf (el calor latente de fusión para el agua, según el cuadro anterior, es 80 cal/g) entonces:
Q2 = 100 gr x 80 cal/gr = 8.000 cal
Así, el calor total requerido es:
Q1 + Q2 = 750 cal + 8.000 cal = 8.750 calorías.
Calor latente de vaporización
A una presión determinada todo líquido calentado hierve a una temperatura fija que...
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