CAMBIOS DE ESTADO


























CAMBIOS DE ESTADO
En física y química se denomina cambio de estado a la evolución de la materia entre varios estados de agregación sin que ocurra un cambio en su composición. Los tres estados más estudiados y comunes en la Tierra son el sólido, el líquido y el gaseoso; no obstante, el estado de agregación más común en el Universo es el plasma.
A continuación se describenlos diferentes cambios de estado:

CALOR LATENTE (Q):

Calor latente es la energía requerida por una cantidad de sustancia para cambiar de fase, de sólido a líquido o de líquido a gaseoso. Se debe tener en cuenta que esta energía en forma de calor se invierte para el cambio de fase y no para un aumento de la temperatura.
Cuando se aplica calor a un trozo de hielo, va subiendo su temperatura hastaque llega a 0 °C, temperatura de cambio de estado, a partir de ese momento, aunque se le siga aplicando calor, la temperatura no cambiará hasta que se haya fundido del todo. Esto se debe 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, la temperatura se mantendrá estable hasta que se evapore toda elagua.
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.
Ejemplo:
Calcular, en Joule, el calor necesario para calentar 8 kg de plomo desde 40 oC a 120 oC
Datos

m= 8 kg
Tf =120°C
ΔT =120°C – 40°C = 80°C
To =40° C
c del plomo =130 J/(kg ºC)

Fórmula a utilizar = Q = m *c * ΔT

Reemplazando : Q = 8 kg*130J/(kg ºC)*80°C = 83200 (J)

FUSION:
La fusión es un proceso físico que consiste en el cambio de estado de la materia del estado sólido al estado líquido por la acción del calor. Cuando se calienta un sólido, se transfiere calor a los átomos, los cuales vibran con más rapidez a medida que ganan energía.
El proceso de fusión de la materia es el mismo que el de fundición, pero este último término seaplica generalmente a sustancias como los metales y a sólidos cristalinos. Cuando una sustancia se encuentra a su temperatura de fusión, el calor que se suministra es absorbido por la sustancia durante su transformación, y no produce variación de su temperatura. Este calor adicional se conoce como calor de fusión. El término fusión se aplica también al proceso de calentar una mezcla de sólidospara obtener una disolución líquida.
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 requiera ésta para cambiar 1 gramo de sólido a 1 gramo de líquido sin variar su temperatura.
Los cálculospertinentes se realizan utilizando las fórmulas:
Donde:
Q = Calor suministrado en calorías.
m = Masa.
λf = Calor latente de fusión en cal/gramo.
En el cuadro siguiente se dan algunos valores del calor latente de fusión para diferentes sustancias:
Sustancia                                         λf en cal/gr.
Agua                                                        80Cobre                                                       42
Plata                                                         21
Platino                                                     27
Oro                                                           16

SOLIDIFICACION:
La solidificación es un procesofísico que consiste en el cambio de estado de la materia de líquido a sólido producido por una disminución en la temperatura opor una compresión de este material. Ejemplo de esto es cuando colocamos en el congelador agua, como la temperatura es muy baja esto hace que se haga hielo, o en pocas palabras, aumenta el volumen al solidificarse. También se llama solidificación al proceso de endurecimiento de materiales como el cemento o la arcilla, en esos casos al deshidratarse a temperatura constante....