Capacidad de calentamiento del agua y calor de vaporización

Escrito por john brennan | Traducido por maría florencia lavorato
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Capacidad de calentamiento del agua y calor de vaporización
La energía termal en tránsito es denominada calor. (white flame heat image by siloto from Fotolia.com)

La capacidad calorífica y el calor de vaporización (también llamado entalpía de vaporización) son las propiedades termodinámicas de la materia. Debido a su estructura, el agua tiene tanto una alta capacidad calorífica como un alto calor de vaporización.

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Tipos

Capacidad calorífica específica es la cantidad de energía necesaria para elevar la temperatura de una masa dada de una sustancia. La capacidad de calor específica del agua es de 4,184 julios por gramo, lo que significa que se necesitan 4,184 julios para elevar la temperatura de 1 gramo de agua 1 grado Celsius. Si este número te suena familiar, es porque una unidad común que se llama la caloría se basa en la capacidad calorífica del agua; una caloría equivale a 4,184 julios. El calor de vaporización es la cantidad de energía necesaria para vaporizar una cantidad dada de masa de una sustancia; el calor de vaporización del agua es de 2,257 julios por gramo o 539,4 calorías.

Características

El calor de vaporización y la capacidad calorífica específica pueden variar con la temperatura y la presión. La variación con la temperatura, sin embargo, es tan mínima que la capacidad calorífica del agua líquida efectiva puede ser tratada como una constante en la resolución de la mayoría de los problemas. Los calores de vaporización y los calores específicos se miden generalmente a 1 bar, o cerca de la presión atmosférica. La capacidad calorífica del agua es mayor que la capacidad calorífica del hielo o vapor, que es sólo de 2,05 y 2,08 julios por gramo, respectivamente.

Función

La alta capacidad calorífica del agua y el calor latente de vaporización del vástago de su estructura molecular. Las moléculas de agua consisten en dos átomos de hidrógeno unidos a un átomo de oxígeno; el ángulo entre los dos enlaces de hidrógeno es de unos 105 grados. Debido a que el oxígeno es más electronegativo (ejerce una tracción más fuerte en los electrones) que el hidrógeno, la molécula es un dipolo, es decir, el átomo de oxígeno tiene una débil carga negativa parcial y el hidrógeno tiene una débil carga positiva parcial. En consecuencia, las moléculas de agua pueden formar enlaces de hidrógeno entre otros bonos, donde se comparte un átomo de hidrógeno entre dos aguas, estos bonos son continuamente de última hora y vuelva a formar. Romper lazos consume energía, por lo que los enlaces de hidrógeno formados por moléculas de agua cuentan por su alta capacidad calorífica y el calor de vaporización.

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