Calor latente frente a calor sensible
Cuando la energía de un sistema cambia debido a una diferencia de temperatura entre el sistema y su entorno, decimos que la energía se ha transferido como calor (q). La transferencia de calor se lleva a cabo de alta temperatura a baja temperatura, que está de acuerdo con un gradiente de temperatura.
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. Un cambio de fase significa que un sólido pasa a una fase gaseosa o un líquido pasa a una fase sólida o viceversa. Es una conversión espontánea y ocurre a una temperatura característica para una presión dada. Entonces, 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 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 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 las moléculas de agua en estado líquido. Pero, cuando se calienta 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°C (punto de ebullición del agua). Sin embargo, cuando se produce este cambio de fase a esta temperatura, las moléculas de agua absorben energía térmica para romper los enlaces, pero no aumentará más la temperatura.
El calor latente específico es la cantidad de energía térmica necesaria para convertir completamente una fase en otra fase de una unidad de masa de una sustancia.
Calor sensible
El calor sensible es una forma de transferencia de energía durante una reacción termodinámica, lo que hace que cambie la temperatura. El calor sensible de una sustancia se puede calcular mediante la siguiente fórmula.
Q=mc∆T
Q=calor sensible
M=masa de la sustancia
C=capacidad calorífica específica
∆T=cambio de temperatura causado por la energía térmica
¿Cuál es la diferencia entre calor latente y calor sensible?
• El calor latente no afecta la temperatura de una sustancia, mientras que el calor sensible afecta la temperatura y hace que aumente o disminuya.
• El calor latente se absorbe o se libera en un cambio de fase. El calor sensible es el calor liberado o absorbido durante cualquier proceso termodinámico distinto de los cambios de fase.
• Por ejemplo, al calentar el agua de 25°C a 100°C, la energía suministrada provocó un aumento de la temperatura. Por lo tanto, ese calor se llama calor sensible. Pero cuando el agua a 100°C se evapora, no provoca un aumento de temperatura. El calor absorbido en este momento se llama calor latente.
