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Balances de masa y energíA

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BALANCES DE MASA Y ENERGÍA

 

RODRIGO LONDOÑO GARCÍA

 

 

 

 

 

121 

Balances de masa y energía 

 

4.2.1.5 

CAPACIDAD CALORÍFICA DE SÓLIDOS: 

 

Para algunos sólidos es posible obtener la capacidad calorífica en tablas y gráficas, algunas de 

las cuales aparecen en la bibliografía citada anteriormente. En general, se puede aplicar la regla 

de Kopp para obtener la capacidad calorífica de sólidos (también puede aplicarse a líquidos) a 20° 

C  o  a  una  temperatura  cercana.  Según  esta  regla,  C

P

  para  un  compuesto  es  la  suma  de  las 

contribuciones  de  cada  uno  de  los  elementos  en  el  compuesto.  La  regla  de  Kopp  asigna  los 

siguientes valores de capacidades caloríficas atómicas a 20° C, en J / (g-átomo*°C): 

 

C = 7,5; H = 9,6; B = 11; Si = 16; O = 17; F = 21; P = 23; S = 23; Todos los demás elementos = 

26. 

 

4.2.2 

SISTEMAS CON CAMBIOS DE FASE: 

 

Cuando se le suministra calor a un sólido aumentan su temperatura y su energía interna hasta un 

momento en el cual la energía interna es tan grande que no es posible mantener su estado de 

agregación y entonces empieza a fundirse. Si se continúa suministrando calor no hay aumento en 

la temperatura sino que se completa el cambio de fase y cuando la sustancia está en fase líquida 

el  calor  suministrado  sigue  aumentando  la  temperatura  hasta  un  valor  de  ella  que  hace  que  el 

líquido  empiece  a  convertirse  en  vapor  (fase  gaseosa)  y  mientras  esto  sucede  totalmente  la 

temperatura permanece constante. Una vez toda la sustancia está en fase gaseosa el suministro 

de calor se manifiesta en un incremento de la temperatura. 

 

El proceso descrito en el párrafo anterior puede representarse gráficamente así: 

 


BALANCES DE MASA Y ENERGÍA

 

RODRIGO LONDOÑO GARCÍA

 

 

 

 

 

122 

Balances de masa y energía 

 

 

         

 

 

 

 

 

 

 

                    

 

Los procesos de fusión y de vaporización son reversibles, es decir si a un líquido se le quita calor 

puede solidificarse y si a un vapor se le quita calor puede condensarse. 

 

La energía requerida para lograr el cambio de fase de sólido a líquido se llama calor latente de 

fusión y la requerida para el cambio de líquido a vapor se llama calor latente de vaporización

Si el líquido hierve a 760 torr el calor latente de vaporización es el calor latente de ebullición normal. 

 

Cuando se agrega o se quita calor de un cuerpo y éste cambia de temperatura, se dice que está 

recibiendo o liberando calor sensible. Si una sustancia se calienta desde T

1

 hasta T

2

 recibe una 

determinada cantidad de calor que es igual a la cantidad que entrega cuando se enfría desde T

2

 

hasta T

1

. El calor sensible es proporcional a la masa de la sustancia y al número de grados en que 

cambia  su  temperatura.  La  constante  de  proporcionalidad  es  la  capacidad  calorífica  de  la 

sustancia: 

 

Q sensible = m * C

P

 * 

ΔT. 

 

El 

ΔH por unidad de masa para convertir una sustancia sólida en vapor está dado por: 

 

ΔH = C̅

P SÓLIDO

 * (T

F

 

– T

INICIAL

) + 

λf + C̅

P LÍQUIDO

 * (T

E

 

– T

F

) + 

λv + C̅

P GAS

 * (T

FINAL

 

– T

E

). 

 

T

F

: Temperatura de fusión; T

E

: Temperatura de ebullición; 

λf: Calor latente de fusión a T

F

λv: Calor 

latente de vaporización a T

E



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