Calor Latente
El calor latente es una magnitud física que se refiere a la cantidad de calor en una sustancia que debe suministrarse o retirarse para que esta cambien de estado físico sin alterar su temperatura.
Formula
La formula básica para el calor latente es:
Q = m x L
- Q = Calor Latente
- M = Masa
- L = Calor Latente Específico
Ejercicios
A continuación se presentan 3 ejemplos para aplicar la formula antes anunciada:
- Un trozo de hielo de 500 gramos requiere 630 Joules de calor para derretirse. ¿Cuál es el calor latente específico?
L = 630 J / 500 g = 1,26 J/g - Una masa de 87 gramos de agua es calentada desde los 20°C hasta los 80°C, utilizando 305 joules de energía. ¿Cuál es el calor latente?
Q = 87 g x 1,15 J/g = 99,55 J - ¿Cuánta energía necesita para convertir 235 gramos de hielo a líquido a 0°C?
Q = 235 g x 336,4 J/g = 78765,6 J
Calor Latente: Definición, Fórmula y Ejercicios
¿Qué es el Calor Latente?
El calor latente es una cantidad de energía térmica asociada con los cambios de estado de la materia. Ocurre durante la transición de un estado físico de otro sin que se modifique su temperatura.
Fórmula
La fórmula para calcular el calor latente es:
Q = m · L
Donde:
- Q = Calor Latente
- m = masa (gramos)
- L = Calor Latente Específico
Ejemplos de Calor Latente
Cabe destacar que el calor latente es la cantidad de energía necesaria para cambiar el estado de la materia. Por ejemplo, para convertir el agua líquida a hielo el calor latente es de 334,5 joules por gramo de materia; para convertir el gas a líquido es de 540 julios por gramo de materia.
Ejercicios de Calor Latente
- Una masa de 25 gramos de agua líquida se congela. ¿Cuánta energía se necesita para convertirla en hielo?
- Solución: La cantidad de energía necesaria para convertir el agua líquida en hielo es de Q = 25 · 334.5 = 8363.75 joules.
- 126 gramos de gas se calientan y son convertidos a líquido. ¿Cuánta energía se necesita para lograr este cambio de estado?
- Solución: La cantidad de energía necesaria para convertir el gas a líquido es de Q = 126 · 540 = 67920 joules.
Calor Latente
¿Qué es el Calor Latente?
El calor latente es una cantidad de calor específica que una sustancia debe absorber para cambiar de estado sin causar un cambio de temperatura a su alrededor.
Formula
La cantidad de calor latente es igual a la masa de una sustancia multiplicada por su capacidad calorífica específica y la diferencia de temperaturas. La formula es la siguiente:
Q = m x C x ΔT
Donde,
- Q: Representa la cantidad de calor latente.
- m: La masa de la sustancia.
- C: La capacidad calorífica específica de la sustancia.
- ΔT: La diferencia entre la temperatura inicial y la temperatura final.
Ejercicios para Calor Latente
- Un cambio de 5Kg de agua a una temperatura de 100° a 250°C. ¿Cuánto calor latente se necesita?
- Q = 5kg x 4180 J/kgC x 150°C
- Q = 3.27 x 10^7J
- Un cambio de 2Kg de aceite a una temperatura de 30° a 10°C. ¿Cuánto calor latente se necesita?
- Q = 2kg x 2000 J/kgC x 20°C
- Q = 8 x 10^5J
Calor Latente: Definición, Fórmula y Ejercicios
Definición
El calor latente es una cantidad de energía que se necesita para cambiar un estado físico de una sustancia manteniendo constante su temperatura. Se mide en Joules por gramo (J/g). Al contrario que el calor sensible, el calor latente es una cantidad subjetiva determinada por un cambio de estado físico sin que se produzca un cambio en la temperatura.
Fórmula
La fórmula del calor latente es: QL = m x c x ΔT
- QL: Calor latente (Unidades: Joule / gramo)
- m: Masa de la sustancia (Unidades: gramo)
- c: Calor específico de la sustancia (Unidades: Joule / gramo °C)
- ΔT: Cambio de temperatura en el estado físico (Unidades: °C)
Ejercicios
Problema 1: ¿De cuánto es el calor latente necesario para cambiar 1 kg de agua a vapor a 100°C?
Solución: Para calcular el calor latente, primero expresamos la masa en gramos: 1 kg = 1000 g. Luego usamos la fórmula:
QL = m x c x ΔT
= 1000 g x 2,26 J/g°C x 100°C
= 226.000 J/g
Problema 2: ¿De cuánto es el calor latente para cambiar 10 moles de níquel a líquido a 25°C?
Solución: Primero, obtenemos la masa en gramos calculando la masa molar: m = 10 mol x 58 g/mol = 580 g. Luego, usamos la fórmula:
QL = m x c x ΔT
= 580 g x 0.46 J/g°C x 25°C
= 8.550 J/g