Calor latente específico – fusión y vaporización del agua

Qué muestra

Durante un cambio de estado, una sustancia absorbe energía sin que cambie su temperatura: la energía separa las partículas en lugar de hacer que se muevan más rápido. La energía necesaria por kilogramo es el calor latente específico, de modo que Q = m·λ al fundirse y Q = m·L al vaporizarse. Aquí se calienta hielo a −10 °C con potencia conocida, y la curva de calentamiento muestra tramos horizontales a 0 °C y 100 °C. La duración de cada meseta da λ y L. Como parte de la energía del calentador se pierde al entorno, los resultados directos salen demasiado grandes; al multiplicarlos por la eficiencia H se corrigen.

Cómo usarla

Ajusta Potencia del calentador, Masa de hielo y Eficiencia de transferencia de calor H, y pulsa Iniciar. El tiempo va acelerado, pero el reloj muestra el tiempo real del experimento. Observa cómo la gráfica se aplana a 0 °C y 100 °C; la tabla registra cada meseta automáticamente. Los estudiantes también pueden cronometrar una meseta con los botones Cronometrar y Detener. Compara los valores medidos con los aceptados, primero con H = 100 % y luego con una eficiencia menor.

Parámetros que puedes cambiar

• Potencia del calentador 200–2000 W
• Masa de hielo 0,05–0,5 kg
• Eficiencia de transferencia de calor H 50–100 %
• Aceleración del tiempo 10–200 ×

Preguntas para explorar

1. ¿Por qué la temperatura se mantiene en 0 °C mientras el hielo se funde, aunque el calentador siga aportando energía?
2. ¿Cuántas veces más larga es aproximadamente la meseta de ebullición que la de fusión, y por qué?
3. ¿Las pérdidas de calor hacen que el λ medido sea mayor o menor que el valor real? ¿Por qué?