Calor de fusion

Calor de Fusión
Calor de fusión o Calor latente (antiguo nombre para este), con un nombre que suena mas a ciencia ficción que a física, pero el calor de fusión es lo mas real y cotidiano que podemos encontrar, pero por que no entramos en una definición un poco mas simple de lo que es el calor de fusión:
“Es la cantidad de calor que es suministrado a una sustancia para llevarla de estado sólidoal líquido sin incrementar su temperatura. Se calcula a través de la siguiente expresión:

Donde:
Q: calor de fusión, Cal
m: masa de la sustancia que se fusiona, Kg
f: calor de fusión de la sustancia, Cal/Kg” 1
Pero veamos algo mas teorico:
“La entalpía de fusión o calor de fusión es la cantidad de energía necesaria para hacer que un mol de un elemento que se encuentre en su punto defusión pase del estado sólido al líquido, a presión constante. Cantidad de energía que un sistema puede intercambiar con su entorno. Es una magnitud de termodinámica (H), cantidad de energía que se puede intercambiar. Teoría de las colisiones”. 2
“Los cambios de estado se pueden explicar de forma cualitativa del siguiente modo:
En un sólido los átomos y moléculas ocupan las posiciones fijas de losnudos de una red cristalina. Un sólido tiene en ausencia de fuerzas externas un volumen fijo y una forma determinada.
Los átomos y moléculas vibran, alrededor de sus posiciones de equilibrio estable, cada vez con mayor amplitud a medida que se incrementa la temperatura. Llega un momento en el que vencen a las fuerzas de atracción que mantienen a los átomos en sus posiciones fijas y el sólido seconvierte en líquido. Los átomos y moléculas siguen unidos por las fuerzas de atracción, pero pueden moverse unos respecto de los otros, lo que hace que los líquidos se adapten al recipiente que los contiene pero mantengan un volumen constante.
Cuando se incrementa aún más la temperatura, se vencen las fuerzas de atracción que mantienen unidos a los átomos y moléculas en el líquido. Las moléculasestán alejadas unas de las otras, se pueden mover por todo el recipiente que las contiene y solamente interaccionan cuando están muy próximas entre sí, en el momento en el que chocan. Un gas adopta la forma del recipiente que lo contiene y tiende a ocupar todo el volumen disponible.
Un ejemplo clásico en el que se utilizan los conceptos de calor específico y calor latente es el siguiente:Determinar el calor que hay que suministrar para convertir 1g de hielo a -20 ºC en vapor a 100ºC. Los datos son los siguientes:
1. Calor específico del hielo ch=2090 J/(kg K)
2. Calor de fusión del hielo  Lf=334·103 J/kg
3. Calor específico del agua c=4180 J/(kg K)
4. Calor de vaporización del agua Lv=2260·103 J/kg
Etapas:
1. Se eleva la temperatura de 1g de hielo de -20ºC (253K) a 0ºC (273 K)
Q1=0.001·2090·(273-253)=41.8 J
2. Se funde el hielo
Q2=0.001·334·103=334 J
3. Se eleva la temperatura del agua de 0º C (273 K) a 100 ºC (373 K)
Q3=0.001·4180·(373-273)=418 J
4. Se convierte 1 g de agua a 100ºC en vapor a la misma temperatura
Q4=0.001·2260·103=2260 J
El calor total Q=Q1+Q2+Q3+Q4=3053.8 J.
Si disponemos de una fuente de calor que suministra unaenergía a razón constante de q J/s podemos calcular la duración de cada una de las etapas
”. 3
Nuestra definición lo dijo todo, es la energía para pasar un solido al estado líquido, así que como mencione antes es lo mas cotidiano que tenemos, pero que ejemplos tenemos de este tipo de energía.

* El más común, seria el del hielo, quien no vio un trozo de hielo derretirse, en un vaso derefresco, o en la palma de la mano, es porque este pasa del estado líquido al estado solido muy rápido y sin mucho esfuerzo.

* Otro ejemplo importante, cuando congelamos algún liquido, como ejemplo la leche, estamos cambiando su estado, de liquido a solido, pero este es otro tema, y cuando sacamos el cartón o la bolsa de leche totalmente congelada, lo primero que hacemos es dejarla al sol,...
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