LABORATORIO DE APLICACIÓN DE LAS PROPIEDADES DE LOS MATERIALES PRÁCTICA 3 “CALOR ESPECÍFICO Y CALOR LATENTE”

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Solidificación: Es el paso de un líquido a sólido por medio del enfriamiento; el proceso es exotérmico. El "punto de solidificación" o de congelación es la temperatura a la cual el líquido se solidifica y permanece constante durante el cambio.

Evaporización: Es el proceso físico en el que un líquido pasa a estado gaseoso. Si se realiza cuando la temperatura de la totalidad del líquido iguala al punto de ebullición del líquido a esa presión al continuar calentando el líquido, éste absorbe el calor, pero sin aumentar la temperatura: el calor se emplea en la conversión del agua en estado líquido en agua en estado gaseoso, hasta que la totalidad de la masa pasa al estado gaseoso. En ese momento es posible aumentar la temperatura del gas. La evaporación se produce a cualquier temperatura, aunque es mayor cuanto más alta es la temperatura. La evaporación se produce a cualquier temperatura, aunque es mayor cuanto más alta es la temperatura. Es importante e indispensable en la vida cuando se trata del agua, que se transforma en vapor de agua y al condensarse en nube, volviendo en forma de lluvia, nieve, niebla o rocío.

Condensación: Se denomina condensación al cambio de estado de la materia que se encuentra en forma gaseosa a forma líquida. Es el proceso inverso a la vaporización. Si se produce un paso de estado gaseoso a estado sólido de manera directa, el proceso es llamado sublimación inversa. Si se produce un paso del estado líquido a sólido se denomina solidificación.

Sublimación: es el proceso que consiste en el cambio de estado de la materia sólida al estado gaseoso sin pasar por el estado líquido. Al proceso inverso se le denomina Sublimación inversa; es decir, el paso directo del estado gaseoso al estado sólido. Un ejemplo clásico de sustancia capaz de sublimarse es el hielo seco.

Los cambios de estado están divididos generalmente en dos tipos: progresivos y regresivos.

Cambios progresivos: Vaporización, fusión y sublimación progresiva. Cambios regresivos: Condensación, solidificación y sublimación regresiva

14.- EXPLICAR LA RELACIÓN ENTRE EL CALOR Y LA PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA.

Esta ley permite definir el calor como la energía necesaria que debe intercambiar el sistema para compensar las diferencias entre trabajo y energía interna

15.- ¿QUÉ ES EL CALOR LATENTE DE VAPORIZACIÓN?

Para pasar de la fase líquida a la fase de vapor se necesita una absorción de energía por parte de las moléculas líquidas, ya que la energía total de estas es menor que la de las moléculas gaseosas. En el caso contrario, en la condensación, se produce un desprendimiento energético en forma de calor. El calor absorbido por un líquido para pasar a vapor sin variar su temperatura se denomina calor de vaporización. Se suele denominar calor latente de vaporización cuando nos referimos a un mol.

OBJETIVO:

El alumno:

a) Comprenderá y aplicará el concepto de calor específico y calor latente.

ACTIVIDADES:

1) Determinar el calor específico de un metal.

2) Calcular el calor latente de vaporización del agua.

MATERIAL Y/O EQUIPO:

1 Parrilla eléctrica de 750W.

1 Cronómetro.

1 Calorímetro (recipiente de aluminio).

2 Termómetros.

1 Vaso de precipitado de 500 ml.

1 Balanza granataria.

1 Multímetro.

1 Pesa de 1 kg.

1 Pesa de ½ kg.

1 Guante de asbesto.

1 Agitador de vidrio.

1 Cubo de metal.

Agua potable.

1 Cafetera.

1 Pinzas de sujeción.

ASPECTOS TEÓRICOS

Las observaciones de los fenómenos en que intervenían la temperatura, como el calentamiento y el enfriamiento de los cuerpos, se cuantificaron mediante la definición de calor.

En el siglo XVII Joseph Black, estableció que había fenómenos en la misma naturaleza de los considerados como “calor”, pero que no se manifestaban en una variación en la temperatura del sistema. Por lo que a partir de estas observaciones se definen dos tipos de calor: el sensible y el latente.

A principios de siglo XIX se especula con la idea de que el calor no era sino una manifestación de los fenómenos mecánicos. En aquellos días, muchos científicos consideraban que el calor y los fenómenos mecánicos eran manifestaciones totalmente diferentes e independientes.

Joule hizo el experimento que arrojaron resultados cuantitativos y objetivos para demostrar que siempre que se realiza una cierta cantidad de trabajo se produce una cierta cantidad equivalente de calor, el cual se demuestra por cada joule de trabajo se producen 0.24 calorías y que cuando una caloría de energía térmica se transforma en trabajo se obtienen 4.2 Joules. Por tanto:

1 cal = 4.2 J

1 Joule = 0.24 cal

Y apoyado por William Thompson, publica sus resultados, los que condujeron eventualmente al enunciado del postulado general de la conservación de la energía, conocido actualmente como la primera ley de la termodinámica.

Calor y energía térmica.

La palabra calor se debe usar sólo cuando se describe la energía que se transfiere de un lugar a otro. Flujo de calor es la transferencia de energía que se lleva a cabo como consecuencia de las diferencias en la temperatura solamente. La energía interna es la energía que tiene un cuerpo debido a su temperatura. En los gases es energía cinética en escala microscópica, mientras más grande es la temperatura del gas mayor es su energía interna.

Flujo de calor sensible y latente.

Si se pone al fuego un vaso con