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Ciencias de grado 10 · Unidad 4: Cambios de energía y calor

Capacidad calorífica específica y calor latente

Usa la capacidad calorífica específica y el calor latente para calcular la energía necesaria para calentar y cambiar de estado.

La energía interna es la energía cinética y potencial total de las partículas de un sistema. Calentar aumenta la energía interna, ya sea subiendo la temperatura o cambiando el estado. La capacidad calorífica específica, c, es la energía necesaria para subir 1 °C la temperatura de 1 kg de una sustancia: ΔE = m c Δθ. El agua tiene un valor alto, de unos 4200 J/kg °C.

Durante un cambio de estado la temperatura se mantiene constante aunque se suministre energía, porque la energía rompe enlaces entre las partículas en lugar de hacerlas moverse más deprisa. El calor latente específico, L, es la energía necesaria para cambiar el estado de 1 kg sin cambiar la temperatura: E = m L. El calor latente de fusión corresponde a fundir; el calor latente de vaporización corresponde a hervir, y es mucho mayor.

Ejemplo resuelto

¿Cuánta energía hace falta para subir 2 kg de agua de 20 °C a 30 °C? (c = 4200 J/kg °C)

  1. ΔE = m c Δθ.
  2. 2 × 4200 × 10.

Respuesta:ΔE = 84 000 J.

Palabras clave

energía interna
energía cinética y potencial total de las partículas
capacidad calorífica específica
energía para subir 1 °C la temperatura de 1 kg
calor latente específico
energía para cambiar el estado de 1 kg
fusión
derretirse (de sólido a líquido)
Practicar esto

Preguntas nuevas cada vez.

Con referencia a NGSS: HS-PS3-4