Diferencia entre calor latente y calor sensible

El calor sensible y el calor latente son dos conceptos importantes en la termodinámica que se refieren a la forma en que el calor afecta a las sustancias.

Calor Sensible

El calor sensible es el calor que, al ser añadido o removido de una sustancia, provoca un cambio en su temperatura sin cambiar su estado físico. Este tipo de calor se puede medir directamente con un termómetro. La cantidad de calor sensible $Q$ que se añade o se elimina se calcula con la fórmula:

$Q = mc\Delta T$

donde:

• $m$ es la masa de la sustancia,
• $c$ es el calor específico de la sustancia (cantidad de calor necesaria para aumentar la temperatura de una unidad de masa en una unidad de temperatura),
• $\Delta T$ es el cambio de temperatura.

Calor Latente

El calor latente es el calor que, al ser añadido o removido de una sustancia, provoca un cambio en su estado físico (por ejemplo, de sólido a líquido o de líquido a gas) sin cambiar su temperatura. Existen dos tipos principales de calor latente:

1. Calor latente de fusión: El calor necesario para cambiar una sustancia de estado sólido a líquido.
2. Calor latente de vaporización: El calor necesario para cambiar una sustancia de estado líquido a gas.

La cantidad de calor latente $Q$ que se añade o se elimina se calcula con la fórmula:

$Q = mL$

donde:

• $m$ es la masa de la sustancia,
• $L$ es el calor latente específico (calor latente de fusión o de vaporización).

Ejemplos Prácticos

• Calor Sensible: Calentar agua desde 20°C hasta 100°C implica la transferencia de calor sensible porque solo se cambia la temperatura del agua.
• Calor Latente: Convertir hielo a 0°C en agua a 0°C implica la transferencia de calor latente de fusión. Convertir agua a 100°C en vapor a 100°C implica la transferencia de calor latente de vaporización.

Resumen de Diferencias

• Calor Sensible:

  • Provoca cambio de temperatura.
  • No cambia el estado físico de la sustancia.
  • Medido por $mc\Delta T$.

• Calor Latente:

  • No provoca cambio de temperatura.
  • Cambia el estado físico de la sustancia.
  • Medido por $mL$.

Estos conceptos son fundamentales para entender cómo se comportan las sustancias bajo distintas condiciones térmicas y son aplicables en una variedad de campos como la meteorología, la ingeniería, la química y la física.