El Calor



El CALOR


Indice
-Tema # 1: Cambios Provocados Por El Calor


Cambios De Fase


Calor Latente

Calor De Fusión


Calor De Vaporización


-Tema# 2: Transmisión De Calor



Conducción De Calor

Convención De Calor

Radiación De Calor
Cambios De Fase.
En la naturaleza existen tres estados usuales de la materia: sólido, líquido y gaseoso. Al aplicarle calor a unasustancia, ésta puede cambiar de un estado a otro. A estos procesos se les conoce como cambios de fase. Los posibles cambios de fase son:
- De estado sólido a líquido, llamado fusión.
- De estado líquido a sólido, llamado solidificación.
- De estado líquido a gaseoso, llamado vaporización.
- De estado gaseoso a líquido, llamado condensación.
- De estadosólido a gaseoso, llamado sublimación progresiva.
- De estado gaseoso a sólido, llamado sublimación regresiva.
- De estado gaseoso a plasma, llamado ionización.
- De estado plasma a gaseoso, llamado Deionización.












Calor Latente
El concepto de calor latente fue introducido hacia 1761 por el químico británico Joseph Black.

Cuando una transferencia deenergía térmica tiene lugar en un cuerpo, generalmente se modifica su temperatura. Sin embargo, la energía térmica también puede dar lugar a un cambio de fase sin que exista variación de la temperatura del cuerpo. Un cambio de fase, por ejemplo de líquido a gas, requiere que se realice un trabajo en contra de las fuerzas de atracción que existen entre las moléculas del cuerpo, es decir, hace faltaque se suministre una cierta cantidad de energía a las moléculas para separarlas, aun cuando no se modifique la energía cinética de las mismas y, por tanto, la temperatura.

En el caso de sustancias puras se requiere una cantidad de energía térmica determinada para cambiar la fase de una sustancia dada. Esta energía térmica Q es proporcional a la masa m de la sustancia:
Q = m·L
Donde L es elcalor latente de cambio de estado y es una constante característica de la sustancia y del cambio de fase que se trate.





Calor De Fusión

Se llama "calor de fusión", la energía necesaria para cambiar 1 gramo de sustancia en estado sólido, ha estado líquido, sin cambiar su temperatura. Esta energía rompe los enlaces de sólidos, y queda una significativa cantidad, asociada con las fuerzasintermoleculares del estado líquido.



Calor De Vaporización
Se llama "calor de vaporización", la energía necesaria para cambiar 1 gramo de sustancia en estado líquida, al estado gaseoso en el punto de ebullición. Esta energía rompe las fuerzas atractivas intermoleculares y también debe proveer la energía necesaria para expandir el gas (el trabajo PDV). En un gas ideal, ya no hay ningunaenergía potencial asociada con las fuerzas intermoleculares. De modo que la energía interna, está completamente en forma de energía cinética.
La energía final representada aquí como energía cinética de traslación, no es estrictamente cierta. También hay un poco de energía de vibración y de rotación.
Una característica importante del cambio de fase de vaporización del agua, es el gran cambio en el quelo acompaña. Una mol de agua son 18 gramos, y a la TPE si esa mol la evaporamos a gas, ocupará 22,4 litros. Si el cambio es de agua a vapor a 100°C, en vez de 0°C, entonces por la ley de gas ideal ese volumen se incrementa en la proporción de las temperaturas absolutas, 373K/273K, o sea a 30,6 litros. Comparando esto con el volumen de agua líquida, ha habido un de expansión de 30600/18 = 1700,cuando está evaporada a 100°C. Este es un hecho físico que conocen los bomberos, porque ese aumento de 1.700 veces el volumen, cuando en un incendio se rocía el agua sobre una superficie caliente, explosiva y peligrosa.
Una forma de visualizarlo, es teniendo en el volumen que ocupa en una probeta graduada 18 ml. de agua en estado líquido, y que corresponden a un número de moléculas agua al...