El calor latente, también llamado calor de transformación, es una cantidad física que designa la cantidad de calor que recibe o emite un cuerpo a medida que cambia su estado físico.
Es importante resaltar que en esta transformación la temperatura permanece igual, es decir, no considera esta variación.
Como ejemplo, podemos pensar en un cubo de hielo que se está derritiendo. Cuando comienza a cambiar su estado físico (sólido a líquido), la temperatura del agua permanece igual en ambos estados.
Fórmula
Para calcular el calor latente se utiliza la fórmula:
Q = m. L
Dónde,
Q: cantidad de calor (lima o J)
metro: masa (go kg)
L: calor latente (cal / go J / Kg)
En el Sistema Internacional (SI), el calor latente se expresa en J / Kg (Joule por kilogramo). Pero también se puede medir en cal / g (calorías por gramo).
Tenga en cuenta que el calor latente puede tener valores negativos o positivos. Por tanto, si la sustancia cede calor, su valor será negativo (proceso exotérmico). Esto ocurre en solidificación y licuefacción.
Por otro lado, si está recibiendo calor, el valor será positivo (proceso endotérmico). Esto ocurre en Fusión y en vaporización.
Lea mas: Reacciones endotérmicas y exotérmicas.
Calor latente de vaporización
En el calor latente se produce el cambio de estado físico. Es decir, la sustancia puede cambiar de sólido a líquido, de líquido a gas y viceversa.
Cuando el cambio es de fase líquida a fase gaseosa el calor latente se llama calor de vaporización (Lv).
Gráfico de variación de la temperatura del agua y cambios de estado físico
El calor latente de vaporización del agua es de 540 cal / g. Es decir, se necesitan 540 cal para evaporar 1 g de agua a 100 ° C.
En este caso, la cantidad de calor requerida (Q) es proporcional a la masa de la sustancia (m):
Q = Lv. metro
Dónde,
Lv: constante
Lea también: Estados físicos del agua y Punto de fusión y punto de ebullición.
Calor especifico
O calor especifico es la cantidad de calor necesaria para aumentar la temperatura en 1 ° C de 1 g del elemento. Cada elemento tiene un calor específico.
Se calcula mediante la fórmula:
c = Q / m. Δθ o c = C / m
Dónde,
C: calor específico (cal / g ° C o J / Kg. K)
Q: cantidad de calor (lima o J)
metro: masa (go kg)
Δθ: variación de temperatura (° C o K)
C: capacidad térmica (cal / ° C o J / K)
Nota: A diferencia del calor latente, el calor específico considera la variación de temperatura (temperatura final menos temperatura inicial) que ocurre en el cuerpo.
Calor sensible
Además del calor específico, el calor sensible también provoca cambios de temperatura. Es una cantidad diferente al calor latente, ya que modifica la temperatura y no el cambio de estado.
Un ejemplo es cuando calentamos una barra de metal. El resultado se observará por el aumento de la temperatura del material, sin embargo, su estado sólido no cambia.
Para calcular el calor sensible se utiliza la siguiente fórmula:
Q = m. C. Δθ
Q: cantidad de calor sensible (cal o J)
metro: masa corporal (go kg)
C: calor específico de la sustancia (cal / g ° C o J / Kg ° C)
Δθ: variación de temperatura (° C o K)
Lea también:
- Calor y temperatura
- Calorimetría
- propagación del calor
- Capacidad Térmica
Ejercicios de examen de ingreso con comentarios
1. (Unifor-CE) Un cubo de hielo de 100 g de masa, inicialmente a una temperatura de -20 ° C, se calienta hasta convertirse en agua a 40 ° C (datos: calor específico del hielo 0,50 cal / g ° C; calor específico del agua 1.0 cal / g ° C; calor de fusión del hielo 80 cal / g). Las cantidades de calor sensible y latente intercambiadas en esta transformación, en calorías, fueron, respectivamente:
a) 8.000 y 5.000
b) 5,000 y 8,000
c) 5,000 y 5,000
d) 4.000 y 8.000
e) 1.000 y 4.000
Alternativa b) 5,000 y 8,000
2. (UNIP-SP) El calor específico latente de la fusión del hielo es de 80 cal / g. Para derretir una masa de hielo de 80 g, sin variación de temperatura, la cantidad de calor latente necesaria es:
a) 1.0 cal
b) 6,4 cal
c) 1,0 kcal
d) 64 kcal
e) 6.4. 103cal
Alternativa e) 6.4. 103cal
3. (FUVEST) Use agua a 80 ° C y hielo a 0 ° C. Se desea obtener 100 gramos de agua a una temperatura de 40 ° C (después del equilibrio), mezclando agua y hielo en un recipiente aislante con capacidad calorífica despreciable. Se sabe que el calor específico latente de la fusión del hielo es de 80 cal / gy el calor específico sensible del agua es de 1,0 cal / g ° C. La masa de hielo a utilizar es:
a) 5,0 g
b) 12,5 g
c) 25g
d) 33g
e) 50g
Alternativa c) 25g
