Calor Específico De Los Sólidos

RESUMEN

En la práctica correspondiente calor latente nos centraremos en determinar los calores respectivos para el agua en la transición de hielo a liquido y, de liquido a gas. Sin embargo antes de comenzar la práctica, entregaremos un experimento que nos encomendó el ingeniero. El buzo de Descartes fue una tarea para las vacaciones. Después de eso, desarrollamos la práctica con normalidad después de seguir cuidadosamente las instrucciones del profesor. En esta práctica nos apoyaremos en la formula Q=mL, para obtener lo que se desea.

OBJETIVOS

Determinar el calor latente de fusión del hielo y el calor latente de condensación del agua sin termómetro y sin balanza.

INTRODUCCIÓN

Concepto de temperatura

La temperatura es la sensación física que nos produce un cuerpo cuando entramos en contacto con él. Observamos cambios en los cuerpos cuando cambian su temperatura, por ejemplo, la dilatación que experimenta un cuerpo cuando incrementa su temperatura. Esta propiedad se usa para medir la temperatura de un sistema. Pensemos en los termómetros que consisten en un pequeño depósito de mercurio que asciende por un capilar a medida que se incrementa la temperatura.

Concepto de calor

Cuando dos cuerpos A y B que tienen diferentes temperaturas se ponen en contacto térmico, después de un cierto tiempo, alcanzan la condición de equilibrio en la que ambos cuerpos están a la misma temperatura. Un fenómeno físico análogo son los vasoscomunicantes.Supongamos que la temperatura del cuerpo A es mayor que la del cuerpo B, TA>TB. Observaremos que la temperatura de B se eleva hasta que se hace casi igual a la de A. En el proceso inverso, si el objeto B tiene una temperatura TB>TA, el baño A eleva un poco su temperatura hasta que ambas se igualan.

CALOR LATENTE

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 misma cantidad 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 fluida denominada 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 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 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: 2253 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 laque se produce, porque, en menor cantidad, también hay evaporación o fusión a otras temperaturas (por ejemplo, la evaporación del sudor en la piel ocurre a temperaturas inferiores a100 ºC), con valores distintos de calor latente. El agua tiene un calor de vaporización

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