El Calor Latente

El Calor y sus cambios de estado (Calor Latente)
* El calor necesario para que se produzca el cambio de estado de una sustancia se llama calor latente (L). Según el cambio de estado que sufra la sustancia puede ser, calor latente de fusión (Lf), calor latente de vaporización (Lv) o calor latente de sublimación (Ls). El calor latente puede calcularse a partir de dos datos:
(a) la masa (m) dela sustancia que sufre el cambio de estado y
(b) la cantidad de calor (Q) necesaria para producir el cambio.
De acuerdo con la fórmula:

El calor de cambio de estado es la energía requerida por una sustancia para cambiar de fase, de sólido a líquido (calor de fusión) o de líquido a gaseoso (calor de vaporización). Al cambiar de gaseoso a líquido y de líquido a sólido se libera la mismacantidad de energía.
Antiguamente se usaba la expresión calor latente para referirse al calor de fusión o de vaporización. Latente en latín quiere decir escondido, y se llamaba así porque, al no notarse un cambio de temperatura mientras se produce el cambio de fase (a pesar de añadir calor), éste se quedaba escondido. La idea proviene de la época en la que se creía que el calor era una sustancia fluidadenominada calórica. Por el contrario, el calor que se aplica cuando la sustancia no cambia de fase, aumenta la temperatura y se llama calor sensible.
Cuando se aplica calor al hielo, va ascendiendo su temperatura hasta que llega a 0°C (temperatura de cambio de fase), a partir de entonces, aun cuando se le siga aplicando calor, la temperatura no cambia hasta que se haya fundido del todo. Esto sedebe a que el calor se emplea en la fusión del hielo.
Una vez fundido el hielo la temperatura volverá a subir hasta llegar a 100 °C; desde ese momento se mantendrá estable hasta que se evapore toda el agua.
Esta cualidad se utiliza en la cocina, en refrigeración, en bombas de calor y es el principio por el que el sudor enfría el cuerpo.
Calor latente de algunas sustancias
* Agua:
*de fusión: 333,9 kJ/kg (79,9 kcal/kg) a 0 ºC;
* de vaporización: 2257 kJ/kg (539 kcal/kg) a 100 ºC.
* Amoníaco:
* de fusión: 753 kJ/kg (180 kcal/kg) a -77,73 °C;
* de vaporización: 1369 kJ/kg (327 kcal/kg) a -33,34 °C.
Cuando se da el calor latente de cambio de estado, es necesario dar también la temperatura a la que se produce, porque, en menor cantidad, también hayevaporación o fusión a otras temperaturas (por ejemplo, la evaporación del sudor en la piel ocurre a temperaturas inferiores a 100 ºC), con valores distintos de calor latente.
El agua tiene un calor de vaporización alto ya que, para romper los puentes de hidrógeno que enlazan las moléculas, es necesario suministrar mucha energía; también tiene un calor de fusión alto. Una de las ventajas del elevadocalor de vaporización del agua es que permite a determinados organismos disminuir su temperatura corporal. Esta refrigeración es debida a que, para evaporarse, el agua de la piel (por ejemplo, el sudor) absorbe energía en forma de calor del cuerpo, lo que hace disminuir la temperatura superficial.
Q = mL
Donde L es el calor de fusión o de evaporación y m es la masa que cambia de estado.http://es.wikipedia.org/wiki/Calor_latente
El calor y los cambios de estado
* Calcular el calor necesario para que 500 g de hielo a -5 °C se transformen en vapor de agua a 100 °C.
El proceso se produce en varias etapas:

* Etapa 1: Q1 = m · ce (hielo) · ΔT = 0,5 · 209 · (0 - (-5)) = 5.225 J
* Etapa 2: Q2 = m · Lf = 0,5 · 334.400 J/kg = 1,67 · 105 J
* Etapa 3: Q3 = m · ce (agua) · ΔT= 0,5 · 4.180 · (100 - 0) = 2,09 · 105 J
* Etapa 4: Q4 = m · Lv = 0,5 · 2.248.800 = 1,12 · 106 J = 1.124,4 kJ
En el proceso completo: Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 = 1,5 · 106 J
* La gráfica representa la variación de la temperatura de 50 g de una sustancia, inicialmente sólida, sometida a calentamiento mediante un foco calorífico que suministra 50 cal/s y que se suponen absorbidas en su...