Importancia de calor especifico y latente del agua PDF

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Importancia de calor especifico y latente del agua...

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Facultad de Educación Licenciatura en Ciencias Naturales y Educación Ambiental Termodinámica

Actividad para entregar: Tarea 1 - importancia del calor especifico y latente del agua.

Presenta: Santiago Vela Gómez

20182171390

Al Profesor Titular: MME. Clotario Israel Peralta García

Neiva, Colombia

01 de Agosto de 2020

Tarea 1: la importancia del calor especifico del agua para la ecología y meteorología del planeta. El CP del agua es una de las propiedades del agua más significativas. Hace referencia a la capacidad calorífica específica, también conocida como calor específico o capacidad térmica específica, que es una propiedad de las sustancias relacionada con la cantidad de energía necesaria para aumentar su temperatura. Que el agua tenga una capacidad calorífica tan alta es una propiedad muy importante dado que contribuye de forma muy notable a la regulación meteorológica y del clima. Esto se debe a que, al ser muy elevado el CP del agua, las grandes masas acuáticas regulan las fluctuaciones extremas, en particular las temperaturas. Por ejemplo, el alto calor específico del agua permite que un lago tenga una temperatura media estable entre el día y la noche. Este efecto tiene repercusiones a mayor escala para océanos y mares, dado que regula las fluctuaciones y rangos térmicos en grandes regiones. El CP del agua es un factor meteorológico y ambiental fundamental para las zonas costeras e insulares. Las comunidades que viven cerca de grandes masas de agua se calientan y se enfrían de modo más lento, por lo que experimentan cambios de temperatura menos extremas. Si se tiene en cuenta que el agua oceánica cubre el 70% de la superficie del planeta, la regulación de la temperatura del CP del agua es imprescindible para la meteorología a nivel mundial. (Torrente, 2018)

La importancia del calor latente de fusión del agua para la ecología y meteorología del planeta. La fusión es un proceso físico que se representa como la transición de fase de una sustancia de sólido a líquido. Por tanto, el calor latente de fusión de una sustancia, o entalpía de fusión, es el cambio de entalpía que resulta de la absorción de energía y que lleva a la sustancia en cuestión a pasar de fase sólida a fase líquida a presión constante. Gracias a la diferencia en las fuerzas intermoleculares, las moléculas en una fase líquida tienen una mayor energía interna que una sólida, por lo que los sólidos requieren una energía positiva (absorber calor) para derretirlos y llegar hasta el líquido, mientras que los líquidos deberán liberar calor para congelarse (solidificarse). Este cambio de entalpía se puede aplicar a cualquier cantidad de sustancia que alcanza la fusión, por más pequeña que sea, y es un valor constante (la misma cantidad de energía) que se expresa en unidades de kJ/kg cuando se desea referirse a unidades de masa. Un ejemplo de lo raro que es el comportamiento del agua (sin impurezas), es el hecho de que puede alcanzar temperaturas extremadamente bajas en estado líquido y sin congelarse, pudiendo llegar hasta los -47 ºC, dentro de una planta, permaneciendo en estado líquido, y en el laboratorio se puede llegar hasta los -92 ºC, sin que el agua llegue a congelarse; ciertamente son estados meta estables, es decir estados del sistema que se encuentran un en equilibrio aparente, pero que cambiarán a un estado más estable, ante cualquier pequeña modificación de su entorno, pero, mientras eso no ocurre, la naturaleza lo aprovecha. (Orozco, 2015)

La importancia del calor latente de ebullición del agua para la ecología y meteorología del planeta. Así como se necesita mucho calor para elevar la temperatura del agua líquida, también se necesita una gran cantidad de calor para evaporar una cierta cantidad de agua, ya que los puentes de hidrógeno deben romperse para liberar las moléculas en forma de gas. Es decir, el agua tiene un alto calor de vaporización, que es la cantidad de energía necesaria para transformar un gramo de una substancia líquida en gas a temperatura constante. El calor de vaporización del agua es alrededor de 540 cal/g a 100 °C, el punto de ebullición del agua. Toma en cuenta que algunas moléculas de agua —las que tengan una energía cinética alta— escaparán de la superficie del agua aun a temperaturas inferiores. A medida que se evaporan las moléculas de agua, la superficie de la que se evaporan se enfría, un proceso que se conoce como enfriamiento por evaporación. Esto se debe a que las moléculas con la energía cinética más alta se pierden por evaporación (consulta el video sobre enfriamiento por evaporación para más información). En seres humanos y otros organismos, la evaporación del sudor, que es 99% agua, enfría el cuerpo para mantener una temperatura constante. (Orozco, 2015)

Referencias Bibliográficas Orozco, J. (23 de Enero de 2015). Khan Academy. Obtenido de Capacidad calorífica, calor de vaporización y densidad del agua: https://es.khanacademy.org/science/biology/water-acids-and-bases/water-as-asolid-liquid-and-gas/a/specific-heat-heat-of-vaporization-and-freezing-of-water Torrente, R. (12 de Febrero de 2018). Aquae Fundacion . Obtenido de ¿Qué es el CP del agua?: https://www.fundacionaquae.org/cp-delagua/#:~:text=Su%20importancia%20para%20regular%20la%20temperatura&tex t=Esta%20propiedad%20es%20fundamental%20para,y%20mantenga%20consta nte%20la%20temperatura....