Calorimetría y Cambios de Fase

Calorimetría Medición del calor El calor interviene en los cambios de fase: Fusión del hielo, ebullición del agua. Calorimetría

Fase: estado específico de la materia: sólido, líquido o gas. Estados de la materia. Una transición de una fase a otra es un cambio de fase. Para una presión dada, los cambios de fase se dan a una temperatura. Absorción o emisión del calor Cambio de volumen Densidad Calorimetría

Si al hielo se le agrega calor lentamente (tratando de mantener el equilibrio térmico) la temperatura seguirá en 0ºC hasta que todo el hielo se haya fundido Calorimetría

Calorimetría 𝑸= ±𝒎𝑳 + : entra calor y se funde Para convertir 1kg de hielo a 0ºC en 1kg de agua líquida a 0ºC (y a presión atmosférica normal) necesitamos 3.34 x 105 J de calor. El calor requerido por unidad de masa se llama calor de fusión o calor latente de fusión, Lf El proceso es reversible: para congelar agua líquida a 0ºC se debe quitar calor. 𝑸= ±𝒎𝑳 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑒𝑛 𝑢𝑛 𝑐𝑎𝑚𝑏𝑖𝑜 𝑑𝑒 𝑓𝑎𝑠𝑒 + : entra calor y se funde - : sale calor y se congela Calorimetría

Calorimetría Para un material dado, a una presión dada: La T de congelación es la misma que la de la fusión A ésta temperatura única, las fases líquida y sólida, pueden coexistir: ------> equilibrio de fases En el caso de la ebullición o evaporación, el calor correspondiente por unidad de masa se llama calor de vaporización Lv Calorimetría

Calorimetría La ebullición también es una transición reversible Si quitamos calor a un gas a la temperatura de ebullición, el gas vuelve a la fase líquida Calorimetría

Calorimetría Calor de sublimación: Ls En ocasiones una sustancia cambia directamente de la fase sólida a la gaseosa: sublimación Calor de sublimación: Ls El agua muy pura puede enfriarse mucho más que el punto de congelación SIN CONGELARSE Estado inestable Sobreenfriado El vapor de agua sobreenfriado se condensa rápidamente para formar neblina si se introduce una alteración como partículas de polvo o radiación ionizante. Bombardeo de nubes para provocar lluvias. Calorimetría

Sobrecalentar un líquido: por encima de su temperatura de ebullición normal. Cualquier alteración pequeña (agitación) causa ebullición local. Mecanismos de control de temperatura de muchos animales: Evaporación de agua de la lengua (jadeo), o piel (sudor) Permite al ser humano controlar su temperatura Calorimetría

Calorimetría Calor de combustión Lc. Enfriamiento por evaporación: Enfriar edificios en climas calientes y secos Para condensar y recircular vapor de agua «usado» La combustión es análoga al cambio de fase Calor de combustión Lc. Calorimetría