I.E.P. “LAS PALMAS NUEVA ESPERANZA” **** BARRANCA ****

ELAS PALMAS

NUEVA ESPERANZA

BARRANCA

A B

T0A= 80°C T0B = 20°C

U

= Q

TFA =TFB

A B

TEMA : CALORIMETRÍA

¿Qué ocurre cuando ponemos en contacto

a dos cuerpos que se encuentran a

diferentes temperaturas?

En forma espontánea existe una transferencia

de energía interna del cuerpo de mayor

temperatura hacia el de menor temperatura

(U), a esta transferencia Calor (Q).

¿Cuándo cesa esta transferencia de energía

interna?

Cuando ambos tienen la misma

temperatura, denominada temperatura de

equilibrio térmico (TE), TFA = TFB = TE

DIAGRAMA LINEAL

Por conservación de la energía

¿Qué efectos ocasiona el calor?

1. CAMBIO DE TEMPERATURA

Calor Sensible (Qs). Es la cantidad de

calor que se requiere para que una

sustancia solamente cambie de

temperatura.

2. CAMBIO DE FASE.-Las moléculas

cuando están en una fase mantienen su

identidad, solo cambia el carácter de las

interacciones, tratando de enlazar a las

moléculas; mientras que debido al

movimiento térmico las moléculas tienden a

separarse por tal motivo el resultado define a

la fase de una sustancia.

Las sustancias en la naturaleza se presentan

en tres fases bien definidas:

Sólido (EK << EP)

Líquido (EK EP)

Gas (EK >> EP)

¿Qué es el cambio de fase?

Es el reordenamiento molecular que

experimenta una sustancia debido a la

variación de su energía interna,

manteniéndose constantes la presión y la

temperatura.

Ejm.: Consideremos a 1g de agua a

0°C (hielo)

La energía que se le transfiere en forma de

calor origina el rompimiento de los enlaces y

por lo tanto la energía intermolecular

disminuye bruscamente, es decir se origina un

reordenamiento de sus moléculas definiendo a

la nueva fase.

La experiencia demuestra que a condiciones

normales de presión 1g de hielo necesita para

fusionarse 80 calorías (80cal), a esta cantidad

de calor se le denomina calor latente de

fusión

En general:

¿Qué es el calor latente?

Es la cantidad de calor que 1g de una sustancia

necesita para cambiar de fase completamente

(fusión, ebullición).

Para el agua:

CL(Fusión o solidificación) = 80g

cal

CL(Vaporización o Condensación) = 540g

cal

CALOR DE TRANSFORMACIÓN (QT)

Es el calor total que debe ganar o perder una

sustancia para lograr cambiar completamente

de fase

Qganado = Qperdido

Qganado Qperdido

T0

A

TE T0

B

QS = CE m.T

QT = mCL

QT = mCL

¿Por qué la temperatura no cambia?

A medida que calentamos el movimiento de

vibración de las moléculas, crece, por lo que

aumenta la energía cinética media. Pero esto

(cuando llega a la temperatura de cambio de

fase) origina el rompimiento de enlaces y por

lo tanto la energía intermolecular disminuye

bruscamente, en consecuencia la temperatura

no se altera, observemos además que la

disposición de las moléculas en el cristal se

altera.

En el proceso de solidificación (por ejemplo)

el proceso es inverso, cuando la sustancia

pierde calor la energía cinética media

disminuye, por lo tanto permite que las

fuerzas electrostáticas puedan fijar las

moléculas que estén muy “lentas”

formándose de esta manera en forma

paulatina la estructura cristalina.

Análogamente la temperatura de

condensación y la temperatura de ebullición

son iguales. Ejemplos de temperatura de

fusión y ebullición.

EBULLICIÓN.- Es un proceso violento que

se da en todas las partes del líquido y se da a

una temperatura específica.

Ejm.: TEBULLICIÓN = 100°C (para el agua)

EVAPORACIÓN.- A cualquier temperatura,

existen partículas que tienen mayor velocidad

promedio que las otras, éstas son lo

suficientemente rápidas para llegar a la

superficie libre del liquido, y pueden

inclusive vencer la atracción de las moléculas

vecinas y abandonar el líquido. Las moléculas

que abandonan este último forman en la

superficie vapor.

La velocidad de la evaporación depende

del género del líquido

La evaporación es a cualquier

temperatura

Cuanta más alta es la temperatura del

líquido tanto mayor será la rapidez del

líquido con que transcurre la evaporación

Al desplazar con el viento o soplando las

moléculas sobre la superficial del líquido

transcurre más rápido la evaporación

La velocidad de evaporación de un

líquido depende del área de la superficie

libre del líquido

Cuando el líquido se evapora se enfría, es

decir su temperatura disminuye.