Calor latente específico — Educación física, 14–17 años
Cómo una sustancia puede absorber o liberar energía sin cambiar de temperatura durante un cambio de estado.
Energía para cambiar de estado
Cuando una sustancia se funde o hierve, la energía suministrada separa sus partículas en vez de aumentar la temperatura. Cuando se solidifica o condensa, libera energía mientras la temperatura permanece constante. El calor latente específico es la energía necesaria para cambiar el estado de 1 kg de sustancia.
Por qué la temperatura puede mantenerse
Un termómetro puede hacer que el calentamiento parezca extraño: entra energía, pero la lectura se mantiene durante la fusión o la ebullición. El problema es que la temperatura describe el movimiento de las partículas, mientras que un cambio de estado también modifica sus distancias y atracciones. El calor latente representa esa transferencia de energía.
Derretir hielo
El hielo tiene un calor latente específico de fusión de 334 000 J/kg. Para fundir 0,50 kg en su punto de fusión, usamos energía = masa × calor latente específico. Energía = 0,50 × 334 000 = 167 000 J. Esta energía funde el hielo; no aumenta su temperatura mientras se funde.
La temperatura se mantiene
Un error frecuente es seguir sumando un aumento de temperatura mientras el hielo se derrite, como si cada julio hiciera que las partículas se movieran más deprisa. Es razonable porque normalmente calentar eleva el termómetro. Durante un cambio de estado, la energía reorganiza las partículas y la temperatura permanece constante hasta que termina.
Enfriar mediante evaporación
La evaporación elimina de un líquido las partículas que se mueven más deprisa, llevándose energía y enfriando lo que queda. Por eso el sudor puede enfriar la piel y la evaporación se usa en frigoríficos y torres de refrigeración. Funciona mejor cuando el aire puede llevarse el vapor.
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