Page 307 - Fisica General Burbano
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318 EL CALOR Y SUS EFECTOS
t
M D = mc p t D¢ Þ c = M D t
p
mtD ¢
El calor específico a volumen constante y cualquier otro calor específico del gas se puede cal-
cular a partir de c por fórmulas que proporciona la Termodinámica.
p
PROBLEMAS:8 al 10.
B) CAMBIOS DE ESTADO O DE FASE
XV 8. Cambios de estado o de fase
Cuando el calor fluye de un sistema a otro, su temperatura generalmente cambia en forma
suave y estacionaria. Una excepción importante a esta afirmación es el fenómeno llamado CAMBIO
DE ESTADO O DE FASE. En la Fig. XV-5 quedan indicados y definidos los posibles cambios de estado.
Se clasifican los cambios en dos grupos.
a) PROGRESIVOS: Son los que se verifican con absorción de calor. Van acompañados, general-
mente, de un aumento de volumen: FUSIÓN, VAPORIZACIÓN y SUBLIMACIÓN.
b) REGRESIVOS: Se verifican con desprendimiento de calor y, en general, con disminución de
volumen: SOLIDIFICACIÓN, LICUEFACCIÓN y CONDENSACIÓN.
XV 9. Calor latente de cambio de estado
CALOR LATENTE DE CAMBIO DE ESTADO (l) para una sustancia determinada, es el número de
calorías necesarias para cambiar de estado una unidad de masa, sin variar la temperatura,
es decir, a la temperatura característica del cambio de estado.
Para realizar la transformación de M unidades de masa del cuerpo, harán falta un número de
calorías dado por la expresión:
Q = Ml
Debido a que el flujo de calor que recibe el sistema mientras cambia de estado parece «ir a es-
Fig. XV-5. Cambios de estado. conderse» (o sea, no produce cambios de temperatura) se llama calor latente (la palabra latente
viene del latín latere que significa esconder); dependerá éste de la naturaleza del cambio de estado
y de las propiedades de la sustancia.
CALORES LATENTES DE FUSIÓN Y DE VAPORIZACIÓN A LA PRESIÓN DE 760 mm de Hg
SUSTANCIA PUNTO DE FUSIÓN (ºC) CALOR LATENTE DE PUNTO DE CALOR LATENTE DE
FUSIÓN (cal /g) EBULLICIÓN (ºC) VAPORIZACIÓN (cal /g)
Helio 272,2 (p = 25 atm) 1,25 268,93 4,99 MUESTRA PARA EXAMEN. PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN. COPYRIGHT EDITORIAL TÉBAR
Nitrógeno 209,97 6,09 195,81 48,0
Oxígeno 218,79 3,30 182,97 50,9
Alcohol etílico 114 24,9 78 204
Agua 0,00 79,9 100,00 540
Azufre 119 9,10 444,60 77,9
Mercurio 39 2,82 357 65
Plomo 327,3 5,85 1 750 208
Aluminio 660 21,5 2 450 2 720
Plata 960,80 21,1 2 193 558
Oro 1 063,00 15,4 2 660 377
Cobre 1 083 32,0 1 187 1 210
XV 10. Ecuación de Clapeyron referente a los cambios de estado*
Determina la ecuación establecida por Benoit Pierre E. Clapeyron (1799-1864) las variaciones
que experimenta la temperatura a que se verifica el cambio de estado, cuando varía la presión. La
ecuación es:
l =( v 2 - v T) D p **
1
D T
** Admitiremos sin demostración esta ecuación que deduciremos en el capítulo XVI.
** El calor latente queda medido en esta expresión en unidades de trabajo/masa. (Cada julio equivale a 0,24 calorías).
