Física para ti: Cambios de fase

Cambios de fase
de la materia

¿Qué es un cambio de fase?
¿Cuáles son los cambios de fase de la materia?
¿Cómo se realiza un cambio de fase?

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A continuación encontrarás toda la información que necesitas aquí

Como ya hemos visto al aumentar la temperatura (y a presión constante) la materia cambia de estado. Pero cada materia diferente necesita una temperatura diferente para que cambie de estado. Primero veamos como se llaman los diferentes cambios de estado de la materia:

La materia sufre cambios si la temperatura varía, ya que las materia está compuesta de moléculas y estas a su vez de átomos, los cuales están enlazados con mayor o menos fuerza debido a las características moleculares del estado en que se encuentre.

Tendrás presente que al suministrarle calor a la materia le estamos suministrando energía y esto provoca un movimiento térmico en sus moléculas lo cual permitirá cambiar de estado a la materia dependiendo de la cantidad de energía suministrada. Observa de que cambios te hablo ahora:

Sin embargo debes saber que éstos cambios dependerán del tipo de material del cual estamos tratando, ya que no se necesita la misma cantidad de calor para transformar un pedazo de hielo a agua, es decir de fase sólida a líquida, que un trozo de acero de su fase sólida a líquida. Aunque como ves estamos hablando del mismo cambio de fase las características del hielo y del acero son completamente distintas. ¿Dónde crees que tu que se necesitará más calor, en el primer caso o en el segundo?

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Bueno hasta ahora sólo te he hablado de la parte teórica, pero y ¿como se realizan éstos procesos? ¿ Cuánto calor necesito para que suceda a trasformación? ¿Cuáles son las unidades de medición del calor?

Aquí están las respuestas solo para ti si aún estás interesado y deseas seguir aprendiendo, así la próxima vez que escuches hablar del temas sabrás que es lo que realmente está sucediendo.

Entonces continuando con nuestro aprendizaje déjame te cuento que el calor se puede medir en calorías, en joules o bien BTU (Unidad Térmica Británica) de acuerdo a Sistema de unidades que prefieras. Además es necesario que conozcas algunos otros conceptos:

Cuando una sustancia se está fundiendo o evaporándose está absorbiendo cierta cantidad de calor llamada calor latente de fusión o calor latente de evaporación, según el caso. El calor latente, cualquiera que sea, se mantiene oculto, pero existe aunque no se manifieste un incremento en la temperatura,ya que mientras dure la fundición o la evaporación de la sustancia no se registrará variación de la misma.

Para entender estos conceptos se debe conocer muy bien la diferencia entre calor y temperatura.

En tanto el calor sensible es aquel que suministrado a una sustancia eleva su temperatura.

La experiencia ha demostrado que la cantidad de calor tomada (o cedida) por un cuerpo es directamente proporcional a su masa y al aumento (o disminución) de temperatura que experimenta.

La expresión matemática de esta relación es la ecuación calorimétrica:

Q = m·Ce·(Tf-Ti)

Donde Q es la cantidad de calor recibida o cedida por un cuerpo ya sea que este aumente o disminuya su temperatura.

Ce es el calor específico del material con el que estemos trabajando, como ya dijimos este es diferente para cada material y lo podrás obtener de una tabal de calores específicos.

Tf y Ti son la temperatura final y la temperatura inicial del material.

La expresión anterior solo te proporcionará la cantidad de calor para elevar o disminuir la temperatura de un objeto más no para transformar o cambiar de fase, es aquí donde entran los calores latentes de fusión y de vaporización los cuales si te proporcionan la cantidad de calor requerido para cambiar de sólido a líquido y de líquido a gaseoso, respectivamente.

La fórmulas son:

Q=mL

Donde m es la cantidad de masa que se desea fusionar o vaporizar y L es el punto de fusión o vaporización de acuerdo al material, el cual obtendrás de una tabla de calores específicos.