Calor Latente De Fusión

PRACTICA N°02: CALOR LATENTE DE FUSION

I.- INTRODUCCION

El calor latente es la energía requerida por una cantidad de sustancia para cambiar de fase, de sólido a líquido (calor de fusión) o de líquido a gaseoso (calor de vaporización). Cuando se aplica calor al hielo, va ascendiendo su temperatura hasta que llega a 0 °C (temperatura de cambio de fase), Una sustancia experimenta un cambio de temperatura cuando absorbe o cede calor al ambiente que le rodea. Sin embargo, cuando una sustancia cambia de fase absorbe o cede calor sin que se produzca un cambio de su temperatura. El calor Q que es necesario aportar para que una masa m de cierta sustancia cambie de fase es igual a:

Q=m

Donde se denomina calor latente de la sustancia y depende del tipo de cambio de fase. Para que el agua cambie de sólido (hielo) a líquido, a 0ºC se necesitan 334000 J/kg o 334 kJ/kg.

Una de las formas de determinar el calor latente de cambio de estado es por el método de las mezclas. Consiste en mezclar dos sustancias (o una misma en dos estados de agregación distintos) a diferentes temperaturas, de manera que una de ellas ceda calor a la otra y la temperatura del equilibrio final es tal que una de ellas al alcanzarla, realiza un cambio de estado. Una condición importante es que no haya pérdidas caloríficas con el medio exterior.

Se ha de tener en cuenta la cantidad de calor absorbida por el calorímetro, por medio de su equivalente en agua K.

Este experimento se realiza con agua a una temperatura superior a 0ºC e inferior a 100ºC por tanto en estado líquido, y con hielo fundente a 0ºC. Si M es la masa inicial de agua, en este caso la sustancia caliente y m es la masa del hielo fundente y K el equivalente en agua del calorímetro; T0 la temperatura del agua y calorímetro, antes de la mezcla, T la temperatura final del equilibrio, c el calor específico del agua líquida, que tomaremos como (1,0 ± 0,1) cal/gºC y L el calor latente de fusión del agua, valor que queremos determinar, un simple balance energético conduce a:

Mc (T0 –T) + K (T0 –T) = mL + mc (T −0)

Q cedido = Q absorbido

II.- OBJETIVOS

• Comprobar que los cambios de estados se producen a temperaturas constantes.

• Analizar los procesos termodinámicos asociados a cambios de estados.

• Determinar el calor latente de fusión del hielo.

• Reconocer al calor como una forma de energía.

III.- MARCO TEORICO

CALOR LATENTE DE FUSION

Los cambios de sólido a líquido, de líquido a gas y los opuestos, se llaman cambios de fase.

La energía térmica necesaria para cambiar de fase una masa m de una sustancia pura es

Donde L es el calor latente (calor oculto) de la sustancia.

Existen dos tipos de calor latente:

• Lf – calor latente de fusión

• Lv –

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