Calor latente frente a calor específico
Calor latente
Cuando una sustancia sufre un cambio de fase, la energía se absorbe o se libera en forma de calor. El calor latente es el calor que se absorbe o libera de una sustancia durante un cambio de fase. Estos cambios de calor no provocan cambios de temperatura ya que son absorbidos o liberados. Las dos formas de calor latente son el calor latente de fusión y el calor latente de vaporización. El calor latente de fusión tiene lugar durante la fusión o la congelación, y el calor latente de vaporización tiene lugar durante la ebullición o la condensación. El cambio de fase libera calor (exotérmico) al convertir gas a líquido o líquido a sólido. El cambio de fase absorbe energía/calor (endotérmico) al pasar de sólido a líquido o de líquido a gas. Por ejemplo, en el estado de vapor, las moléculas de agua son muy energéticas y no hay fuerzas de atracción intermolecular. Se mueven como moléculas de agua individuales. En comparación con esto, las moléculas de agua en estado líquido tienen energías bajas. Sin embargo, algunas moléculas de agua son capaces de escapar al estado de vapor si tienen una energía cinética alta. A temperatura normal, habrá equilibrio entre el estado de vapor y el estado líquido de las moléculas de agua. Al calentar, en el punto de ebullición, la mayoría de las moléculas de agua se liberarán al estado de vapor. Entonces, cuando las moléculas de agua se evaporan, los enlaces de hidrógeno entre las moléculas de agua deben romperse. Para ello se necesita energía, y esta energía se conoce como calor latente de vaporización. Para el agua, este cambio de fase ocurre a 100 oC (punto de ebullición del agua). Sin embargo, cuando este cambio de fase ocurre a esta temperatura, las moléculas de agua absorben energía térmica para romper los enlaces, pero no aumentará más la temperatura.
Calor latente específico significa la cantidad de energía térmica necesaria para convertir una fase completamente en otra fase de una unidad de masa de una sustancia.
Calor específico
La capacidad calorífica depende de la cantidad de sustancia. El calor específico o capacidad calorífica específica (s) es la capacidad calorífica que es independiente de la cantidad de sustancias. Se puede definir como “la cantidad de calor requerida para elevar la temperatura de un gramo de una sustancia en un grado Celsius (o un Kelvin) a una presión constante”. La unidad de calor específico es Jg-1oC-1 El calor específico del agua es muy alto con el valor de 4.186 Jg -1oC-1 Esto significa que, para aumentar la temperatura en 1 oC de 1 g de agua, 4,186 J de energía térmica se necesita Este encuentro de alto valor por el papel del agua en la regulación térmica. Para encontrar el calor necesario para aumentar la temperatura de t1 a t2 de cierta masa de una sustancia, se puede usar la siguiente ecuación.
q=metro x s x ∆t
q=calor requerido
m=masa de la sustancia
∆t=t1-t2
Sin embargo, la ecuación anterior no se aplica si la reacción implica un cambio de fase. Por ejemplo, no se aplica cuando el agua pasa a la fase gaseosa (en el punto de ebullición) o cuando el agua se congela para formar hielo (en el punto de fusión). Esto se debe a que el calor agregado o eliminado durante el cambio de fase no cambia la temperatura.
¿Cuál es la diferencia entre calor latente y calor específico?
• El calor latente es la energía absorbida o liberada cuando una sustancia experimenta un cambio de fase. El calor específico es la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de un gramo de una sustancia en un grado Celsius (o un Kelvin) a una presión constante.
• El calor específico no se aplica cuando una sustancia está experimentando un cambio de fase.
• El calor específico provoca cambios de temperatura cuando en el calor latente no hay cambios de temperatura involucrados.
