CAMBIOS PROVOCADOS POR EL CALOR

Cuando proporcionamos calor a un cuerpo y se eleva su temperatura, ya sabemos que hay un aumento en la energía de agitación de sus átomos. Este incremento hace que la fuerza de cohesión de losátomos se altere, ocasionando modificaciones en su organización y separación. La absorción de calor por parte de un cuerpo puede provocar en él, un cambio de fase.

Los cambios de fase o cambios provocados por el calor que pueden ocurrir en una sustancia, reciben denominaciones especiales.

Fusión: cambio de sólido a líquido.
Solidificación: cambio de líquido a sólido.
Vaporización: cambio de líquido a gas.
Condensación (o licuefacción): cambio de gas a líquido.
Sublimación: Cambio directo de sólido a gas o de gas a sólido sin pasar por el estado líquido.

Denominaciones que reciben los cambios de un estado físico a otro

La cantidad de calor requerida para fundir una unidad de masa de una sustancia en su punto de fusión, se llama: calor latente de fusión para esa sustancia.CALOR LATENTE DE FUSIÓN (Lf)
Es el calor por unidad de masa necesario para cambiar la sustancia de la fase sólida a la líquida a su temperatura de fusión.

El término latente, surge del hecho deque la temperatura permanece constante durante el proceso de fusión.

La cantidad de calor necesaria para evaporar una unidad de masa se llama: calor latente de vaporización.

CALOR LATENTE DE VAPORIZACIÓN (Lv)
Es el calor por unidad de masa necesario para cambiar la sustancia de líquido a vapor a su temperatura de ebullición.

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Lf = Calor latente de fusión (J/Kg., cal/g.,Btu/lb.)
Lv = Calor latente de fusión (J/Kg., cal/g., Btu/lb.)
Q = Cantidad de calor ( Joules, calorías,Btu)
m = masa ( Kg., g. ) 

¿Qué es el calor?

El calor es una forma de energía que se transfiere entre un sistema y su entorno o entre un sistema y otro debido a una diferencia de temperatura entre ambos, donde la energía fluye del sistema de mayor temperatura hacia el de menor temperatura.

La teoría de la cinética dice que la materia está constituida  por partículas moleculares que se encuentran en constate movimiento. Y puesto que el calor se asocia con el cambio de temperatura y esta a su vez se relaciona con la energía molecular interna de una sustancia, se puede concluir que el calor es una forma de energía: energía térmica que fluye de un sistema de mayor temperatura a otro de menor temperatura.

Así que la temperatura no es una medida de calor de un cuerpo, es energía interna que se incrementa cuando aumenta la temperatura. La variación en la energía interna de un cuerpo no solo se da por el suministro de calor, también se puede dar por acción de otras formas de energía.

Pero es importante que hagamos una distinción mayor entre energía  interna  y calor. Energía interna es toda la energía de un sistema que está asociada con sus componentes microscópicos, átomos y moléculas, cuando se ve desde un marco de referencia en reposo con respecto al centro de masa del sistema.

Y el calor como anteriormente ya lo había planteado se define como la transferencia de energía a través de la frontera de un sistema debido a la diferencia de temperatura entre el sistema y su entorno.

Unidades de calor.

Las primeras nociones de calor basadas en el calórico sugerían que el flujo de este fluido  de una sustancia a otra causaba cambios en la temperatura. Del nombre de este mítico fluido  tenemos una unidad de energía relacionada con proceso térmico, la caloría (cal), que se define como la cantidad de trasferencia de energía necesaria para elevar la temperatura de 1 g de agua de 14.5 °C a 15.5°C. La unidad de energía en el sistema convencional en estado unido es la unidad térmica británica (Btu), que se define como la cantidad de trasferencia de energía necesaria para elevar la temperatura de 1Lb de agua de 63°F a 64°F.

Cuando se suministra calor a una sustancia, se puede elevar su temperatura y produciré alteraciones en algunas de sus propiedades físicas, como en el tamaño de los cuerpos, ya que la mayoría de ellos se dilatan al calentarse y se contraen al enfriarse.

Dilatación.

Casi todos los materiales se expanden al aumentar la temperatura.  Los cambios de temperatura por lo regular traen consigo cambios en las dimensiones de los cuerpos, ya sean sólidos, líquidos o gases.

Al aumentar su temperatura, el movimiento de sus partículas se vuelven más rápido y se incrementa la separación entre ellas, lo que hace que se expandan. A este fenómeno se le llama dilatación.

Los gases se dilatan mucho más que los líquidos ya que Las uniones entre las moléculas de los gases son las menos fuertes y las que más se dilatan en presencia de calor; les siguen los líquidos y por último, los sólidos.

Este fenómeno conocido como expansión térmica o dilatación, tiene importante papel en numerosas aplicaciones de ingeniería por ejemplo en la construcción de edificios, puentes y carreteras de concreto, vías de ferrocarril, muros de ladrillo y puentes para compensar cambios dimensionales que ocurren cuando cambia la temperatura.