Calor latente.

Imaginemos que tenemos un recipiente con hielo que se encuentra a una temperatura de -18 ºC y le aplicamos calor de forma constante, hasta alcanzar los 0 ºC, pero siendo todavía hielo, es decir agua en estado sólido.

Si seguimos aplicando calor, durante un cierto tiempo, la temperatura del hielo se mantiene a 0 ºC hasta que se derrite todo el hielo y entonces la temperatura del agua empieza a subir de nuevo. Durante el tiempo en el que la temperatura se ha mantenido en ºC, el calor que hemos aportado se ha utilizado en fundir el hielo. A este calor lo llamamos calor latente de fusión. Si continuamos aportando calor el agua lleva alcanzar los 100 ºC, y durante un cierto tiempo el agua se mantiene a 100 ºC hasta que toda el agua se ha evaporado. Al calor que hemos empleado en vaporizar el agua se llama calor latente de vaporización.

Los calores latentes indicados a continuación se refieren a una unidad de masa de 1 gramo.

Se define la caloría como la cantidad de calor necesaria para aumentar 1 ºC la temperatura de una masa de agua de 1 gramo. Esta unidad es muy pequeña y en la práctica se utiliza la Kcal que es la cantidad de calor necesaria para aumentar 1 ºC la temperatura de una masa de 1 kg de agua.

La unidad de energía y por tanto del calor en el Sistema Internacional es el Julio J.

                  1 Julio = 4,186 kcal

Calor y temperatura.

Si dos cuerpos que tienen diferente energía térmica y por tanto están a diferente temperatura, se ponen en contacto, el que tiene mayor energía térmica y por tanto está a mayor temperatura, cede energía térmica al cuerpo que está más frio, hasta que las temperaturas de ambos se igualan. Entonces se dice que han alcanzado el equilibrio térmico.

La energía que pasa siempre del cuerpo caliente al cuerpo frio, se llama calor.

Para medir la temperatura se usan los termómetros. Los termómetros son en general un recipiente de cristal, en cuya parte inferior hay un receptáculo para albergar al fluido indicador, que habitualmente es mercurio. En la escala centígrada o Célsius el cero está definido por el punto de fusión del agua y el 100 por el punto de ebullición de la misma. La escala centígrada está dividida en 100 partes llamada cada una, grado centígrado y se representa normalmente como  ºC.

Otra escala muy utilizada es la escala absoluta o escala Kelvin, cuya unidad es el grado Kelvin ºK. En esta escala el cero se denomina cero absoluto y equivale a -273 ºC, en este punto las moléculas y átomos carecen de energía cinética. El 100 ºK corresponde con el 373 ºC.

Diferencias entre calor y temperatura.

La materia está formada por átomos y moléculas que se mueven con una velocidad y una libertad de movimiento que depende de su estado. A esta energía interna debida a la energía cinética de las partículas se le llama energía térmica.

En los sólidos las partículas  están rígidamente unidas y tienen una mínima capacidad de movimiento con respecto a su posición de equilibrio. En los líquidos los enlaces entre partículas son mayores y tiene bastante capacidad de movimiento. En los gases los enlaces entre partículas son muy débiles y estas se mueven prácticamente con libertad total.

Al calentar un sólido aumenta la energía cinética de sus partículas, de tal forma que si seguimos aportando calor, la velocidad puede llegar a ser suficiente para romper los enlaces entre partículas, pasando a al estado líquido o gaseoso.

De igual forma si un gas se enfría, sus partículas se mueven con menor velocidad, los enlaces se hacen más pequeños, las partículas se juntan pudiendo llegar a pasar al estado líquido y/o al estado sólido.

Al calentar un cuerpo, aumenta su volumen y el movimiento de las partículas, es decir aumenta la energía cinética del cuerpo.

El calor de un cuerpo es una forma de energía que nos indica la cantidad de energía cinética de las partículas que lo componen.

La temperatura mide la intensidad o energía promedio de las partículas, a mayor temperatura mayor será la energía de las partículas y por tanto la energía térmica del cuerpo.