Introduccin

En este laboratorio encontraremos el calor latente de evaporacin. Cuando una sustancia cambia su temperatura ocurre uncambiodeestadoo de fase. El cambio de fase de una sustancia tiene lugar a temperaturas y presiones definidas. El paso de slido agasse denomina sublimacin, de slido a lquido fusin, y de lquido a vapor vaporizacin. Si lapresines constante, estos procesos tienen lugar a una temperatura constante. La cantidad de calor necesaria para producir un cambio de fase se llamacalor latente; Existen calores latentes de sublimacin, fusin y vaporizacin. El calor que se absorbe sin cambiar la temperatura es elcalor latente.

Fundamentos TericosEnergia calorifica:La energa calorfica es la manifestacin de la energa en forma de calor. En todos los materiales los tomos que forman sus molculas estn en continuo movimiento ya sea trasladndose o vibrando. Este movimiento implica que los tomos tienen una determinada energa cintica a la que nosotros llamamos calor o energa calorfica.Si aumentamos la temperatura a un elemento aumentamos su energa calorfica pero no siempre que aumentamos la energa calorfica de un cuerpo aumente su temperatura ya que en los cambios de fase la temperatura se mantiene.Una de las principales caractersticas de la energa calorfica es que puede transmitirse de un cuerpo fro a otro ms caliente por radiacin, conduccin y conveccin.La energa calorfica por radiacin se transmite a travs de ondas electromagnticas. Es el modo con el que nos llega la energa calorfica proveniente del Sol.La transmisin de la energa calorfica por conduccin se experimenta cuando un cuerpo caliente est en contacto fsico con otro cuerpo caliente. La energa se transmite siempre del cuerpo caliente al cuerpo fro. Si ambos cuerpos estn a la misma temperatura no hay transferencia energtica. Cuando tocamos un trozo de hielo con la mano parte de la energa calorfica de nuestra mano se transfiere al hielo, por eso tenemos sensacin de fro.La transmisin de la energa calorfica por conveccin se produce cuando se trasladan las molculas calientes de un lado a otro. Sera el caso del viento.La energa se mide en Julios (J) segn el sistema internacional, aunque cuando se trata de energa calorfica tambin se suelen utilizar las caloras (cal) que corresponde a la cantidad de energa que se necesita para elevar un grado centgrado un gramo de agua. Una calora equivale a 4.18 julios.Calor especifico:El calor especfico es la cantidad de calor que se necesita por unidad de masa para elevar la temperatura un grado Celsio. La relacin entre calor y cambio de temperatura, se expresa normalmente en la forma que se muestra abajo, donde c es el calor especfico. Esta frmula no se aplica si se produce un cambio de fase, porque el calor aadido o sustraido durante el cambio de fase no cambia la temperatura.Donde:C=calor especifico M= masaT= variacion de la temperaturaEl calor especfico del agua es 1 calora/gramo C = 4,186 julios/gramo C que es ms alto que el de cualquier otra sustancia comn. Por ello, el agua desempea un papel muy importante en la regulacin de la temperatura. El calor especfico por gramo de agua es mucho ms alto que el de un metal, como se describe en el ejemplo agua-metal. En la mayora de los casos es ms significativo comparar los calores especficos molares de las sustancias.De acuerdo con la ley de Dulong y Petit, el calor especfico molar de la mayor parte de los slidos, a temperatura ambiente y por encima, es casi constante. A ms baja temperatura, los calores especficos caen a medida que los procesos cunticos se hacen significativos. El comportamiento a baja temperatura se describe por el modelo Einstein-Debye para el calor especfico. conservacin de la energa:El Principio de conservacin de la energa indica que la energa no se crea ni se destruye; slo se transforma de unas formas en otras. En estas transformaciones, la energa total permanece constante; es decir, la energa total es la misma antes y despus de cada transformacin.La ley de la conservacin de la energa constituye en el primer principio de la termodinmica (la primera ley de la termodinmica) y afirma que la cantidad total de energa en cualquier sistema fsico aislado (sin interaccin con ningn otro sistema) permanece invariable con el tiempo, aunque dicha energa puede transformarse en otra forma de energa. En resumen, la ley de la conservacin de la energa afirma que la energa no puede crearse ni destruirse, slo se puede cambiar de una forma a otra, por ejemplo, cuando la energa elctrica se transforma energa calorfica en un calefactor.Calormetro:El calormetro es un instrumento que sirve para medir las cantidades de calor suministradas o recibidas por los cuerpos. Es decir, sirve para determinar el calor especfico de un cuerpo, as como para medir las cantidades de calorque liberan o absorben los cuerpos.El tipo de calormetro de uso ms extendido consiste en un envase cerrado y perfectamente aislado con agua, un dispositivo para agitar y un termmetro. Se coloca una fuente de calor en el calormetro, se agita el agua hasta lograr el equilibrio, y el aumento de temperatura se comprueba con el termmetro. Si se conoce la capacidad calorfica del calormetro (que tambin puede medirse utilizando una fuente corriente de calor), la cantidad de energa liberada puede calcularse fcilmente. Cuando la fuente de calor es un objeto caliente de temperatura conocida, el calor especfico y el calor latente pueden ir midindose segn se va enfriando el objeto. El calor latente, que no est relacionado con un cambio de temperatura, es la energa trmica desprendida o absorbida por una sustancia al cambiar de un estado a otro, como en el caso de lquido a slido o viceversa.Cuando la fuente de calor es una reaccin qumica, como sucede al quemar un combustible, las sustancias re activas se colocan en un envase de acero pesado llamado bomba. Esta bomba se introduce en el calormetro y la reaccin se provoca por ignicin, con ayuda de una chispa elctrica.Los calormetros suelen incluir su equivalente, para facilitar clculos. El equivalente en agua del calormetro es la masa de agua que se comportara igual que el calormetro y que perdera igual calor en las mismas circunstancias. De esta forma, slo hay que sumar al agua la cantidad de equivalentes.CALOR LATENTEEl calor de cambio de estado e s la energa requerida por una sustancia para cambiar de fase, de slido a lquido (calor de fusin) o de lquido a gaseoso (calor de vaporizacin). Al cambiar de gaseoso a lquido y de lquido a slido s e libera la misma cantidad de energa.Los cambios de estado se caracterizan por lo siguiente:-No cambian la naturaleza de la sustancia.-Se producen a temperatura constante para cada presin.-La sustancia absorbe o cede calor. El calor invertido en el proceso para la unidad de masa recibe el nombre de calor latente de cambio de estado.-El valor de la temperatura a la que se producen y el valor del calor latente correspondiente son caractersticos de cada cambio de estado y de la naturaleza de la sustancia.