CALOR LATENTEEl calor latente es la energía requerida por una cantidad de sustancia para cambiar de fase,

de sólido a líquido (calor de fusión) o de líquido a gaseoso (calor de vaporización).Se debe tener en cuenta

que esta energía en forma de calor se invierte para el cambio de fase y no para un aumento de la temperatura;

por tanto al cambiar de gaseoso a líquido y de líquido a sólido se libera la misma cantidad de energía.

Calor latente de algunas sustancias

AGUA:de fusión: 334,4 kJ/kg (79,9 kcal/kg) a 0 ºC; de evaporación: 2257 kJ/kg (539 kcal/kg) a 100 ºC.

AMONÍACO:de fusión: 753 kJ/kg (180 kcal/kg) a -77,73 °C;de evaporación: 1369 kJ/kg (327 kcal/kg) a -33,34

°C.

Cuando se da el calor latente, es necesario dar también la temperatura a la que se produce, porque, en menor

cantidad, también hay evaporación o fusión a otras temperaturas (por ejemplo, la evaporación del sudor en la piel

ocurre a temperaturas inferiores a 100 ºC), con valores distintos de calor latente.

El agua tiene un calor de vaporización alto ya que, para romper los puentes de hidrógeno que enlazan las moléculas,

es necesario suministrar mucha energía; también tiene un calor de fusión alto. Una de las ventajas del elevado calor

de vaporización del agua es que permite a determinados organismos disminuir su temperatura corporal. Esta

refrigeración es debida a que, para evaporarse, el agua de la piel (por ejemplo, el sudor) absorbe energía en forma

de calor del cuerpo, lo que hace disminuir la temperatura superficial. Otro buen ejemplo del calor latente de

vaporización del agua es cuando se riega el suelo: el agua se evapora y absorbe energía, por lo que el ambiente se

refresca.

Es importante saber que no todos los sistemas materiales tienen el mismo calor latente, sino que cada sustancia

tiene sus propios calores latentes de fusión y vaporización.

Cambios de estado

Normalmente, una sustancia experimenta un cambio de temperatura cuando absorbe o cede calor al ambiente que

le rodea. Sin embargo, cuando una sustancia cambia de fase absorbe o cede calor sin que se produzca un cambio

de su temperatura. El calor Q que es necesario aportar para que una masa m de cierta sustancia cambie de fase es

igual a

Q=mL

donde L se denomina calor latente de la sustancia y depende del tipo de cambio de fase.

Por ejemplo, para que el agua cambie de sólido (hielo) a líquido, a 0ºC se necesitan 334000 J/kg o 334 kJ/kg. Para

que cambie de líquido a vapor a 100 ºC se precisan 2260000 J/kg.

CALOR SENSIBLECalor sensible es aquel que recibe un cuerpo o un objeto y hace que aumente su temperatura sin afectar su

estructura molecular y por lo tanto su estado. En general, se ha observado experimentalmente que la cantidad

de calor necesaria para calentar o enfriar un cuerpo es directamente proporcional a la masa del cuerpo y a la

diferencia de temperaturas. La constante de proporcionalidad recibe el nombre de calor específico.

El calor sensible se puede calcular en algunos casos simples:

Si el proceso se efectúa a presión constante:

En donde H es la entalpía del sistema, m es la masa del cuerpo,   es el calor específico a presión

constante (definido como la cantidad de calor requerida para aumentar en un grado la temperatura de la

unidad de masa de un cuerpo a presión constante),   es la temperatura final y   es la temperatura

inicial del cuerpo.

Si el proceso se efectúa a volumen constante:

En donde U representa la energía interna del sistema, n son las moles de la sustancia y   es

el calor específico a volumen constante. Los valores de calor específico varían también con la

temperatura ambiente y el estado físico de agregación de las sustancias.

TRANSFERENCIA DE CALOR

Una barra al rojo-vivo, transfiere calor al ambiente principalmente por radiación térmica y en menor medida por convección, ya que la

transferencia por radiación es  y la convección  .

En física, la transferencia de calor es el paso de energía térmica desde un cuerpo de mayor temperatura a otro

de menor temperatura. Cuando un cuerpo, por ejemplo, un objeto sólido o un fluido, está a

una temperatura diferente de la de su entorno u otro cuerpo, la transferencia de energía térmica, también

conocida como transferencia de calor o intercambio de calor, ocurre de tal manera que el cuerpo y su entorno

alcancen equilibrio térmico. La transferencia de calor siempre ocurre desde un cuerpo más caliente a uno más

frío, como resultado de la Segunda ley de la termodinámica. Cuando existe una diferencia de temperatura

entre dos objetos en proximidad uno del otro, la transferencia de calor no puede ser detenida; solo puede

hacerse más lenta.

Modos

Los modos son los diferentes tipos de procesos de transferencia de calor. Hay tres tipos:

CONDUCCIÓN: transferencia de calor que se produce a través de un medio estacionario -que puede ser un

sólido o un fluido- cuando existe un gradiente de temperatura.

CONVECCIÓN:transferencia de calor que ocurrirá entre una superficie y un fluido en movimiento cuando están

a diferentes temperaturas.

RADIACIÓN: en ausencia de un medio, existe una transferencia neta de calor por radiación entre dos

superficies a diferentes temperaturas, debido a que todas las superficies con temperatura finita emiten energía

en forma de ondas electromagnéticas.