Cambios de fase A los procesos de cambio de estado de la materia se les conoce como cambios de fase o de estado Ocurre cuando a una sustancia se le cambia la cantidad de calor interno, provocando un cambio en la energía cinética de la sustancia, reflejando un aumento en la temperatura. La materia presenta tres estados: Sólido, líquido y gaseoso En el universo existe otro estado de la materia conocido como Plasma, que algunos lo consideran como el cuarto elemento.
El estado liquido.- No tienen forma fija, adopta la forma del recipiente , tienen volumen fijo y fluye por si mismo. Estado sólido.- Tienen una forma y volumen fijo, no se pueden comprimir y no fluyen por si mismo. Estado gaseoso.- Ocupa todo el volumen que lo contiene, no tiene forma fija y tienden a mezclarse con otros gases.
Fusión: Es la transformación de un solido a un liquido al aplicarle calor. Un ejemplo es cuando al hielo se le aplica calor se transforma en liquido. En el caso de los metales a este proceso se le llama fundición, debido a que hay que aplicarles altas temperaturas. Un ejemplo es: El cobre se funde a 1,050°C El hierro a 1,535°C La plata a 960°C El plomo a 327°C
Se determina con la siguiente formula: La cantidad de calor que se requiere para fundir una unidad de masa de una sustancia se conoce como calor latente de fusión. Se determina con la siguiente formula: Algunos valores de calor latente de algunas sustancias son: Sustancia Calor de fusión (J/Kg) Alcohol etílico 104 x 103 Plomo 24.5 x 103 Mercurio 11.5 x 103 Oxigeno 13.9 x 103 Agua 334 x 103
Por último el Q total = Qespecifico + Qfución Ejemplo: Que cantidad de calor se necesita para transformar 10 Kg de hielo a 0°C a agua en 50°C? tomando en cuenta que el calor latente de fusión es de 334 x 103 J/Kg Solución: Datos m= 10 Kg. Tf= 50°C Ti= 0°C Ce= 4,186 J/Kg°C Cf= 334x103 J/Kg Tenemos que aplicar calor para elevar la temperatura de 0 a 50°C Por medio del calor específico. Q= mCe∆T Aplicar calor para fundir el hielo por medio del calor de fusión Por último el Q total = Qespecifico + Qfución
Sustituyendo valores: Qespecifico= 2,093,000 J Qfusión= 3,340 x103 Calor total es: Qtotal= 2,093,000 J + 3,340,000J Qtotal= 5,433,000 J