WEBQUEST #9 "CALOR ESPECIFICO Y LATENTE"

WEBQUEST 9 

Tema: 

CALOR ESPECÍFICO Y LATENTE

PREGUNTA-PROBLEMA 

¿Por qué el hierro se calienta más rápido que el agua pura? 

Conceptos previos:

Calor sensible: Calor sensible es aquel que recibe un cuerpo o un objeto y hace que aumente su temperatura sin afectar su estructura molecular y por lo tanto su estado. En general, se ha observado experimentalmente que la cantidad de calor necesaria para calentar o enfriar un cuerpo es directamente proporcional a la masa del cuerpo y a la diferencia de temperaturas. 

Calor específico: El calor específico es la energía necesaria para elevar 1 °C la temperatura de un gramo de materia. 

Calor latente: El calor latente es la cantidad de energía que hay que entregarle a una determinada masa de sustancia para que esta cambie de estado (sólido, líquido o vapor). En el caso del paso de sólido a líquido, se denomina “calor de fusión”, y en el caso del paso de líquido a gaseoso, se denomina “calor de vaporización”. 

Se llama calor “latente” por que resulta un calor “escondido” (esto por que en latín, latente significa: escondido), y esto es por que mientras se da el cambio de estado, no se nota ningún cambio de temperatura, por ejemplo: El hielo va subiendo su temperatura hasta que llega a 0°C, desde ese momento, se mantiene a esa temperatura hasta que el último trozo de hielo se derrite, esto por que todo el calor que se entrega es absorbido en la fusión del hielo; una vez que se ha fundido todo el hielo, el agua comienza nuevamente a calentarse hasta los 100°C (a nivel del mar), cuando el agua comienza a evaporarse sin cambiar esa temperatura. Por ser una cantidad de energía dependiente de la masa de sustancia, ésta se expresa en relación a una unidad de masa, esta se representa en las fórmulas con la letra L. por ejemplo, el calor de fusión del agua a 0°C es igual a 334 kJ/kg, y el de evaporación a 100°C es igual a 2260 kJ/kg. 

Para calcular la cantidad de calor que se necesita para pasar de estado una masa cualquiera de sustancia, se usa la siguiente fórmula: 

Q = m*L 

Donde:

Q: Cantidad de energía 

m: Masa de sustancia 

L: Calor latente de la sustancia (depende del tipo de cambio de fase) 

¿Por qué se dice que el calor específico es la medida de la inercia térmica? 

Se dice que el calor específico es la medida de la inercia térmica, porque esta define la cantidad de calor que hay que suministrarle que puede conservar un cuerpo y la velocidad con que la cede o absorbe del entorno. 

Explique por qué el hielo se funde más rápido que el hierro 

Porque el hielo necesita menos calor latente que el hierro. 

RESPUESTA-SOLUCIÓN 

Para responder esta pregunta no sobra recordar que el calor especifico es la cantidad de energía calórica que necesita un cuerpo para aumentar un 1°C la temperatura de su cuerpo, con simplemente saber esto sabremos la respuesta; el hierro se calienta mas rápido que el agua pura porque el hierro debe de necesitar menos energía calórica (Calor) para aumentar su temperatura que el agua pura. 

Y al realizar las operaciones necesarias para hallar el calor especifico del agua pura y del hierro, encontramos que el calor especifico del agua pura es de 4.186 J/(g ºC) y la del hierro es de 450 J/(g °C), es decir que el agua pura necesita 9 veces lo que necesita el hierro para aumentar su temperatura 1°C.