A una masa de 5 kg de hielo que está a 0 °C se le comunica calor hasta que se transforma totalmente en
agua líquida a 12 °C. Calcula el calor total absorbido
en el proceso.
(Datos: cagua = 4 180 J ∙ kg-1 ∙K-1;
chielo = 2 090 J ∙ kg-1 ∙K-1; LF = 333,5 kJ ∙ kg-1)
Respuestas a la pregunta
Respuesta:
cede calor al ambiente que le rodea. Sin embargo, cuando una sustancia cambia de fase absorbe o cede calor sin que se produzca un cambio de su temperatura. El calor Q que es necesario aportar para que una masa m de cierta sustancia cambie de fase es igual a
Q=mL
donde L se denomina calor latente de la sustancia y depende del tipo de cambio de fase.
Por ejemplo, para que el agua cambie de sólido (hielo) a líquido, a 0ºC se necesitan 334·103 J/kg. Para que cambie de líquido a vapor a 100 ºC se precisan 2260·103 J/kg.
En la siguiente tabla, se proporcionan los datos referentes a los cambios de estado de algunas sustancias.
Sustancia T fusión ºC Lf ·103 (J/kg) T ebullición ºC Lv ·103 (J/kg)
Explicación:
Hielo (agua) 0 334 100 2260
Alcohol etílico -114 105 78.3 846
Acetona -94.3 96 56.2 524
Benceno 5.5 127 80.2 396
Aluminio 658.7 322-394 2300 9220
Estaño 231.9 59 2270 3020
Hierro 1530 293 3050 6300
Cobre 1083 214 2360 5410
Mercurio -38.9 11.73 356.7 285
Plomo 327.3 22.5 1750 880
Potasio 64 60.8 760 2080
Sodio 98 113 883 4220