Cap. 13. Calor Y La Primera Ley De La Termodinámica

13.4 CALOR LATENTE Y CAMBIOS DE ESTADO.

Normalmente en un material se produce un cambio de su temperatura cuandose transfiere calor entre el material y los alrededores. Cuando se le agrega oquita calor a una sustancia, se producen variaciones de temperatura (aumentoo disminución), es el calor

Q

llamado

calor sensible

, porque el objeto siente elcalor agregado o perdido al cambiar su temperatura. Pero en ciertas condicio-nes se le agrega calor a una sustancia sin que cambie su temperatura, por ejemplo cuando se evapora el agua, en ese caso se produce un cambio en lascaracterísticas físicas y en la forma del material, llamado

cambio de estado ode fase

y al calor necesario para producir el cambio de fase se le llama

calorlatente

, porque este calor está presente y a punto para ser usado cuando termi-na el proceso de cambio de estado. Por ejemplo, si se hierve agua en un reci-piente abierto a la presión atmosférica normal, la temperatura no aumenta por encima de los 100° C por mucho calor que se suministre. El calor que se ab-sorbe sin cambiar la temperatura del agua es el calor latente; no se pierde, sinoque se emplea en transformar el agua en vapor y se almacena como energía enel vapor. Cuando el vapor se condensa para formar agua, esta energía vuelve aliberarse, recuperándose el calor latente como calor sensible. Del mismo mo-do, si se calienta una mezcla de hielo y agua, su temperatura no cambia hastaque se funde todo el hielo. El calor latente absorbido se emplea para vencer lasfuerzas que mantienen unidas las partículas de hielo, y se almacena comoenergía en el agua.Los diferentes cambios de fase son de sólido a líquido o

fusión

(fundición oderretimiento en el caso del agua), de líquido a gas o

evaporación

(vaporiza-ción), de sólido a gas o

sublimación

y los procesos en sentido opuesto llama-dos

solidificación

(o congelamiento en el caso del agua),

condensación y de-posición, respectivamente. Los diferentes procesos de cambio de estado, to-mado como sustancia el agua, para los cuales se da una breve explicación cua-litativa, se ilustran en la figura 13.2.

13.4.1 Vaporización o evaporación

.Es la transformación de líquido a gas. La evaporación es la conversión gradualde un líquido en gas sin que haya ebullición, que se realiza en la superficie dellíquido. Las moléculas de cualquier líquido se encuentran en constante movi-miento. La velocidad media de las moléculas sólo depende de la temperatura,pero puede haber moléculas individuales que se muevan a una velocidad mucho mayor o mucho menor que la media. A temperaturas por debajo del puntode ebullición, es posible que moléculas individuales que se aproximen a la su-perficie con una velocidad superior a la media tengan suficiente energía paraescapar de la superficie y pasar al espacio

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