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26 La unidad de medida del calor es la caloría que se define como el calor necesario para que 1 gramo de agua aumente su temperatura de 14,5 o C a 15,5 o C o sea, 1 o C. En el SI, la unidad de trabajo y energía se llama Joule (J). La calorimetría y los cambios de estado La materia en cualquiera de sus tres estados puede presentar transformacio- nes que se dan debido al calor que acompaña los cambios entre los estados. La calorimetría es la disciplina de la física que se encarga de medir el cambio de la energía calórica o calorífica en un sistema durante un proceso de enfria- miento, calentamiento, disolución y neutralización. Las equivalencias de una caloría son: 1 caloría = 0,001 kcal = 3,96 × 10 –3 BTU = 4,1840 Joule = 4,18 × 10 7 ergios. Los cambios de estado En los cambios de estado debe tenerse en cuenta la energía cinética de las sustancias. En el estado sólido, las moléculas están en contacto y su energía cinética es menor que en otros estados; en el estado líquido, las moléculas es- tán próximas y su energía cinética es menor que en el estado gaseoso; y en el estado gaseoso, las moléculas están separadas y poseen gran energía cinética. Para que ocurra un cambio de estado es necesario variar la temperatura , la presión o ambas. Por lo general, los cambios de estado se efectúan variando la temperatura por adición o sustracción de calor en un proceso endotérmico y exotérmico y con una presión constante; cuando se produce un cambio de estado se presenta equilibrio entre los dos estados involucrados. Describir ¿Cómo sucede el proceso de condensación? Escribe un párrafo en el que expliques el proceso. No olvides describir lo ocurrido con el calor durante el proceso. Herramientas para aprender Sublimación y sublimación reversible La sublimación es el paso de sólido a vapor sin pasar por líquido; implica adición de calor en un proceso endo- térmico. La sublimación reversible es el paso de vapor a sólido sin pasar por el estado líquido, lo cual implica la liberación de calor en un proceso exo- térmico. Aunque la sublimación es un fenómeno poco frecuente a tempera- tura y presión normales, algunas sus- tancias como el yodo I 2 , el hielo seco CO 2 y el alcanfor, entre otros, pueden transformarse directamente de sólido a vapor sin necesidad de pasar por la fase intermedia de líquido. Vaporización y condensación La vaporización es el paso de líquido a vapor; ocurre al apli- car calor a través de un proceso endotérmico; mientras que la condensación es el proceso contrario y para que ocurra se libera calor a través de un proceso exotérmico. Cuando disminuye la presión exterior se facilita la vaporiza- ción y la compresión del vapor formado facilita la conden- sación. El aumento de temperatura de un líquido provoca su vaporización; por el contrario, el enfriamiento del vapor favorece su condensación. A presión constante y para una misma sustancia, ambos procesos se efectúan a una misma temperatura, la cual es constante. La temperatura de vaporización y de condensación es en la cual coexisten el vapor y el líquido en equilibrio y se obtiene cuando la presión de vapor es igual a la presión del medio. Fusión y solidificación Cuando se aplica calor a un sólido cristalino, su temperatura aumen- ta progresivamente y al alcanzar un valor determinado se produce un cambio de fase de estado sólido a estado líquido quellamado fusión . El derrumbamiento de la estructura cristalina y el incremento de tem- peratura aumentan las vibraciones de las partículas, que terminan por romper los enlaces y se produce la fusión. Es un proceso endotérmico. En la solidificación , la transición es de líquido a sólido y se produce de forma inversa a la fusión con liberación de calor. Este es un proceso exotérmico. La temperatura de fusión y la de solidificación es aquella a la cual coexisten en equilibrio el sólido y el líquido. Sublimación regresiva o deposición Sublimación Fusión Solidi cación Vaporización Condensación Sólido Líquido Gaseoso Absorción de energía térmica Liberación de energía térmica Absorción de energía térmica Liberación de energía térmica Partículas con mínimo movimiento Partículas con movimiento, pero enlazadas Partículas con movimiento libre, alta velocidad y separadas Baja energía Alta energía