Calculadora de calor latente

Esta calculadora de calor latente da el calor necesario para un cambio de estado: Q = m·Lf para fundir o solidificar y Q = m·Lv para vaporizar o condensar. Fundir 1 kg de hielo a 0 °C requiere 334 kJ; vaporizar 1 kg de agua a 100 °C, 2256 kJ. Un segundo modo suma todo el camino del hielo a −20 °C hasta el vapor.

Ejemplo: Cálculo: Un cambio de estado (Q = m·L) · Sustancia: Agua · Cambio de estado: Fusión (sólido → líquido) · Masa 1 · Unidad: kilogramos (kg) → Calor: Calor absorbido: 334 kJ. Fuente: OpenStax University Physics Volume 2, 1.5 Phase Changes – Q = mLf (Eq. 1.7), Q = mLv (Eq. 1.8), Table 1.4 Heats of Fusion and Vaporization (values at the normal melting and boiling points, 1 atm), heating curve of water from −20 °C (2090, 4186 and 2020 J/(kg·°C)), Example 1.9 (ice in soda → 13 °C) (read 10.10.2026). Actualizado: .

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Resultado

Calor
Calor absorbido: 334 kJ
Procedimiento
PasoValor
SustanciaAgua
Punto de fusión (1 atm)0 °C
Calor latente de fusión Lf334 kJ/kg
Masa m1 kg
Q = m·L1 kg × 334 kJ/kg = 334 kJ = 334.000 J
Calculado con Q = m·L y los valores de la tabla 1.4 de OpenStax (punto de fusión/ebullición normal, 1 atm). La temperatura no cambia durante el cambio de estado.

Cómo se calcula

El calor de un cambio de estado es Q = m·Lf para la fusión o la solidificación y Q = m·Lv para la vaporización o la condensación, con m la masa y L el calor latente de la sustancia. El libro de texto OpenStax University Physics explica por qué se llama «latente» (oculto): durante el cambio de estado la energía entra o sale de la sustancia sin cambiar su temperatura. La fusión y la vaporización absorben calor; la solidificación y la condensación ceden la misma cantidad.

Calor latente de sustancias comunes

SustanciaPunto de fusión (°C)Lf (kJ/kg)Punto de ebullición (°C)Lv (kJ/kg)
Agua03341002256
Etanol−11410478,3854
Amoníaco−75332−33,41370
Mercurio−38,911,8357272
Nitrógeno−21025,5−195,8201
Plomo32724,51750871
Aluminio660380245011400
Plata96188,321932336
Oro106364,526601578
Cobre108313425955069

Los valores proceden de la tabla 1.4 de OpenStax y valen en el punto de fusión y de ebullición normales a 1 atm. En general Lv es mayor que Lf. Para el agua a temperatura corporal (37 °C) el libro da un calor de vaporización mayor, 2430 kJ/kg. El texto usa 333 kJ/kg para fundir hielo y la tabla 334 kJ/kg; esta calculadora usa el valor de la tabla.

Del hielo al vapor: la curva de calentamiento del agua

OpenStax describe hielo calentado desde −20 °C; por kilogramo y con el valor de la tabla para la fusión: el hielo se calienta con 2090 J/(kg·°C) hasta 0 °C, se funde con 334 kJ/kg a temperatura constante, el agua se calienta con 4186 J/(kg·°C) hasta 100 °C, hierve con 2256 kJ/kg y el vapor se calienta con 2020 J/(kg·°C). El segundo modo suma estos pasos:

MasaDe → aCalor Q
1 kg−20 °C → 120 °C3090,8 kJ
1 kg0 °C → 100 °C752,6 kJ
1 kg100 °C → 110 °C2276,2 kJ
0,5 kg20 °C → 100 °C167,44 kJ
2 kg25 °C → 100 °C627,9 kJ
0,2 kg−10 °C → 0 °C4,18 kJ
0,1 kg−5 °C → 25 °C44,91 kJ

Los cambios de estado dominan: vaporizar 1 kg de agua requiere más de cinco veces el calor necesario para calentarla de 0 °C a 100 °C (2256 kJ frente a 418,6 kJ). El ejemplo 1.9 de OpenStax lo muestra en una bebida: tres cubitos de hielo de 6,0 g a 0 °C enfrían 0,25 kg de refresco de 20 °C a 13 °C. Al condensarse, el vapor devuelve esos 2256 kJ/kg; trátalo con el mismo cuidado que el agua hirviendo.

La temperatura final al mezclar dos sustancias sale de la calculadora de temperatura final de una mezcla; calentar agua sin cambio de estado, de la de calcular la cantidad de calor.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es la fórmula del calor latente?

Q = m·L. Para fundir o solidificar, L es el calor latente de fusión Lf; para hervir o condensar, el de vaporización Lv. Agua: Lf = 334 kJ/kg, Lv = 2256 kJ/kg.

¿Cuánta energía hace falta para fundir 1 kg de hielo?

334 kJ a 0 °C. El hielo se queda a 0 °C hasta fundirse por completo.

¿Cuánta energía hace falta para convertir 1 kg de agua en vapor?

2256 kJ a 100 °C y 1 atm, más de cinco veces los 418,6 kJ necesarios para calentar el agua de 0 °C a 100 °C.

¿La solidificación desprende calor?

Sí. La solidificación cede el mismo calor que absorbe la fusión, y la condensación el mismo que la vaporización. La calculadora indica si el calor se absorbe o se cede.

¿Por qué no cambia la temperatura mientras se funde el hielo?

El calor se usa para romper las uniones entre las moléculas, no para subir su temperatura. OpenStax llama a esta energía «latente», es decir, oculta.

Fuentes y base legal

Última actualización: · Principios editoriales

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