El calor latente de fusión se define como la cantidad de calor que recibe un cuerpo sólido para transformarlo en líquido sin temperatura adicional. Puede interpretarse como la transición de fase entre las fases sólida y líquida. El calor se refiere al paso de energía térmica entre los objetos en este contexto. Como resultado, el calor latente de fusión incluye el proceso de agregar calor para derretir un sólido. Su fórmula viene dada por el cálculo de la cantidad total de calor absorbido por el cuerpo. Se denota con el símbolo Q. Su unidad de medida son las calorías (Cal) y la fórmula dimensional viene dada por [M 0 L 2 T −2 ].
Fórmula
Q = mL + mcΔt
dónde,
Q es el calor latente de fusión,
m es la masa del cuerpo,
L es el calor latente específico de fusión,
c es el calor específico del cuerpo,
Δt es el cambio de temperatura durante la absorción de calor.
Problemas de muestra
Problema 1. Calcular el calor latente de fusión de un cuerpo de 40 g de masa a 20°C si absorbe calor a 80°C. Se da que el calor latente específico del vapor es de 540 cal/g y el calor específico del cuerpo es de 0,5 cal/g °C.
Solución:
Tenemos,
metro = 40
Δt = 80 – 20 = 60
L = 540
c = 0,5
Usando la fórmula que obtenemos,
Q = mL + mcΔt
= (40 × 540) + (40 × 0,5 × 60)
= 21600 + 1200
= 22800 cal
Problema 2. Calcular el calor latente de fusión de un cuerpo de 20 g de masa a 40°C si absorbe calor a 100°C. Se da que el calor latente específico del vapor es de 540 cal/g y el calor específico del cuerpo es de 0,1 cal/g °C.
Solución:
Tenemos,
metro = 20
Δt = 100 – 40 = 60
L = 540
c = 0,1
Usando la fórmula que obtenemos,
Q = mL + mcΔt
= (20 × 540) + (20 × 0,1 × 60)
= 10800 + 120
= 10920 calorías
Problema 3. Calcular el calor latente de fusión de 7 g de agua convertida en hielo. Se da que el calor latente específico del hielo es de 80 cal/g.
Solución:
Tenemos,
metro = 7
L = 80
Usando la fórmula que obtenemos,
Q = ml
= 7 (80)
= 560 calorías
Problema 4. Calcular el calor latente de fusión de 60 g de vapor convertidos en agua. Se da que el calor latente específico del agua es 533 cal/g.
Solución:
Tenemos,
metro = 60
L = 533
Usando la fórmula que obtenemos,
Q = ml
= 60 (533)
= 31980 calorías
Problema 5. Calcular la masa de agua que se convierte en hielo dado que el calor latente específico del hielo es de 80 cal/gy el calor latente de fusión es de 200 cal.
Solución:
Tenemos,
Q = 200
L = 80
Usando la fórmula que obtenemos,
Q = ml
=> m = Q/B
=> metro = 200/80
=> metro = 2,5 gramos
Problema 6. Calcular la masa de vapor que se convierte en agua dado que el calor latente específico del agua es de 533 cal/gy el calor latente de fusión es de 700 cal.
Solución:
Tenemos,
Q = 700
L = 533
Usando la fórmula que obtenemos,
Q = ml
=> m = Q/B
=> metro = 700/533
=> metro = 1,31 gramos
Problema 7. Calcular el calor latente de fusión para un cuerpo de 30 g de masa si su calor latente específico de vapor es de 540 cal/g y el calor absorbido por él es de 200 calorías.
Solución:
Tenemos,
metro = 30
L = 540
Q’ = 200
Usando la fórmula que obtenemos,
Q = ml + Q’
= (30 × 540) + 200
= 16200 + 200
= 16400 calorías