Practica

Como sabemos, existen diferentes estados de agregación, tomando primeramente aquellos estados con los que tenemos más contacto, es decir; sólido, líquido y gaseoso, podemos pensar en que dichos estados se encuentran presentes por las fuerzas intermoleculares, cada transición de fase, involucra eliminar estas interacciones o ayudar a formarlas, además de que como hemos visto en la vida diaria mantiene una estrecha relación con la presión y la temperatura.

Si tomamos en consideración la variación energética, llegamos a que el proceso de fusión, el de evaporación y el proceso de sublimación son procesos endotérmicos, pues involucran eliminar interacciones intermoleculares (aplicación de energía) y por ende sus procesos inversos: Deposición, condensación y solidificación, serán procesos endotérmicos (liberación de energía).

Por otra parte, la idea de calor con la que tenemos más contacto es aquella en la que notamos la transferencia de energía por un cambio en la temperatura (conocido como calor sensible), sin embargo, pese a lo que pensemos, podemos encontrar otro tipo de calor.Este otro tipo se conoce como calor latente y se define como; “la cantidad de calor que debe de comunicarse a la unidad de masa de cierta sustancia para que cambie de una fase a otra a la misma temperatura” (Efron, 1897) es decir, se aprovecha toda la energía en forma de calor para romper interacciones entre moléculas, por lo cual no existe un cambio en la temperatura.

Con base en dicha definición podemos definir al calor latente con una fórmula que es: q=λm donde λ es el calor latente y se mide en (cal/g, J/kg, y Btu/lb) en algunos casos también se representa con Lf, es una propiedad intensiva, por lo que no depende del tamaño de la muestra.

Entre las características de esta propiedad cabe destacar que existe un punto de fusión sólo en sólidos cristalinos, pues para ciertos sólidos plásticos o amorfos no es fácil determinarlo porque pasan gradualmente al estado líquido de manera poco perceptible.

A continuación se presenta un esquema que representa mejor el calor sensible (Q) y el calor latente (λ):

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Bibliografía:

Efron, A., El mundo del calor, México, Centro Regional de ayuda técnica, 1969, pp. 45-49

Alvarenga, B., Física general: con experimentos sencillos, México, Harla, 1983, pp. 457-459

Imagen recuperada de http://www.tecnicsuport.com/clima/formacio/vapo/vapo_2.gif consultado el 14/04/2015

Análisis de Resultados:

Tras realizar las gráficas correspondientes en primera instancia para calcular la constante del calorímetro, podemos percatarnos que el recipiente no es un adiabático perfecto, pero podemos considerarlo como tal siempre y cuando no exista un tiempo muy grande para evitar cambios significativos.

Pese a que existe una película de agua que se forma alrededor del hielo, no resulta una fuente de error importante, por lo que probablemente de no secar las piezas de hielo, no se alteraría de manera significativa la medición

Una de las principales fuentes de error proviene de no homogenizar y por tanto tener gradientes de temperatura, otra podría ser la falta de coordinación para poder medir la mínima temperatura que alcanza la mezcla de agua con hielo.

Tras realizar el cálculo de la constante del calorímetro podemos percatarnos que no afecta de manera significativa el hecho de trazar una línea recta sin basarnos en un método analítico, sino simplemente una consideración en el papel milimétrico.

La pérdida de energía en el hielo para que pueda fundirse, sólo es posible calcularla porque ambos sistemas buscarán llegar al equilibrio térmico, por lo cual se transferirá calor suficiente como para romper la estructura cristalina y además para poder seguir transfiriendo calor, de acuerdo a la Ley Cero.

Para realizar los cálculos del calor latente, también debemos de partir del principio de conservación de energía, para poder medir cuanto calor cedió por su parte la muestra de agua y así realizar un balance energético con respecto al calor necesario para que se fundiera el hielo.

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