Calor Y Fases

Clase N°2: Transmisión de Calor y Fases de la Materia. • Transmisión de Calor.

La transmisión de calor se define como el paso de energía térmica entre dos cuerpos que se encuentran a Distinta Temperatura. El calor, como vimos, es energía en tránsito que fluye desde un cuerpo hacia otro que se encuentra a menor temperatura que el primero. Este flujo de energía ocurre hasta que ambos cuerposalcanzan la misma temperatura. Es importante mencionar que el flujo de calor depende de la diferencia de temperatura y no de la diferencia de calor entre los cuerpos.

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Roce

Cuando tenemos dos cuerpos en contacto y uno se encuentra en movimiento relativo con respecto a la otra, actúa la fuerza de roce en la superficie de contacto. Esta fuerza se opone al movimiento y es la encargada deevitar que este se mueva. La fuerza de roce actúa disipando la energía del cuerpo en movimiento en forma de calor.

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Fases de la Materia

La materia puede existir en distintas formas o estados de agregación, denominados fases, dependiendo del volumen y la temperatura y la presión ambiental. Una fase es una forma de materia que tiene una composición química y unas propiedades físicasrelativamente uniformes. Cuando las condiciones físicas cambian, la materia puede cambiar de una fase a otra. Estos fenómenos se denominan transiciones de fase. Dentro de las fases disponibles, las más comunes son: 1. Sólidos Los sólidos se caracterizan por oponer resistencia al cambio de forma y volumen ya que las moléculas de un sólido se encuentran bien cohesionadas (tendencia a mantenerse unidas) yposeen una forma definida. Las moléculas al interior de un sólido vibran constantemente, lo cual define casi la totalidad de su energía interna. 2. Líquidos Las partículas que conforman los sólidos se encuentran en movimiento y pueden desplazarse a lo largo de la materia. A diferencia del sólido, las moléculas poseen menor cohesión y mayor viscosidad. Por otro lado, los líquidos tienen la capacidad deadoptar la forma de su contenedor. La energía interna está determinada principalmente por la velocidad de desplazamiento de las partículas al interior del cuerpo. 3. Gaseosos Un gas es un estado de agregación, sin cohesión, un vapor. Así, un gas no opone resistencia a los cambios de forma (más allá de la inercia de sus constituyentes, que se golpean entre sí). La distancia entre las partículasconstituyentes es variable, determinada, por ejemplo, por el tamaño del contenedor y el número de partículas, y no por fuerzas internas. Un ejemplo es la forma de vapor del agua, “vapor”.

Un cuerpo que se encuentra en un estado determinado, puede pasar a otro estado dependiendo de las condicionas a las que este cuerpo es sometido, a continuación se mencionan los cambios de fase 1. 2. 3. 4. 5. Deestado Sólido a Líquido, se denomina Fusión De estado Líquido a Sólido, se denomina Solidificación De estado Líquido a Gaseoso, se denomina Evaporación o Vaporización De estado Gaseoso a Líquido, se denomina Condensación De estado Sólido a Gaseoso, se denomina Sublimación progresiva

Para que ocurra un cambio de fase, es necesario quitarle o proporcionarle calor a la materia dependiendo delestado inicial y el estado final del sistema. Si el cambio de fase ocurre en sentido Sólido → Gaseoso, es necesario proporcionarle calor al sistema. En cambio, si el proceso ocurre en sentido Gaseoso → Sólido, es necesario quitarle calor al sistema. Como vimos anteriormente, si un cuerpo recibe calor, este aumentará en su temperatura hasta encontrar una temperatura de equilibrio con el medio, esto selogra cuando ambas temperaturas son iguales. Pero pasa algo distinto con los cambios de fase. Imaginemos que tenemos un cubo de hielo a 15° y queremos transformarlo en agua a 10° . A medida que le proporcionamos calor al cubo de hielo, este aumentará su temperatura hasta llegar a los cero grados. Una vez que alcanza dicha temperatura, el calor aplicado se encargará de romper los enlaces que...