Significado de Calor latente
Locución sustantiva masculina. De «calor» (del latín calor, calōris) y «latente» (del latín latens, latentis, «que está oculto»).
El calor latente es la cantidad de energía que una sustancia absorbe o libera al cambiar de estado, como de sólido a líquido, sin que varíe su temperatura.
Se llama «latente» porque esa energía no se nota en el termómetro: se invierte en romper o formar los enlaces entre las partículas de la sustancia, no en moverlas más deprisa.
Qué es el calor latente
Cuando una sustancia cambia de estado, por ejemplo cuando el hielo se funde o el agua hierve, su temperatura se mantiene constante mientras dura el cambio, aunque se le siga aportando calor. Esa energía no eleva la temperatura porque se emplea en separar o en unir las partículas de la sustancia, venciendo o formando las fuerzas que las mantienen unidas; solo cuando el cambio de estado termina, la temperatura vuelve a subir o a bajar con normalidad.
Se distingue así del calor sensible, el que sí eleva o reduce la temperatura de una sustancia sin cambiar su estado. El calor total que hace falta para fundir o vaporizar una cantidad de sustancia se calcula con la fórmula Q = m × L, donde Q es el calor en julios, m es la masa en kilogramos y L es el calor latente específico de esa sustancia, expresado en julios por kilogramo.
Por ejemplo, fundir 2 kilogramos de hielo a 0 °C requiere unos 668 000 julios (668 kJ), ya que el calor latente de fusión del agua es de aproximadamente 334 000 J/kg. Vaporizar la misma cantidad de agua a 100 °C exige mucha más energía, porque su calor latente de vaporización, de unos 2 260 000 J/kg, es varias veces mayor que el de fusión.
El calor latente lo estudian la termodinámica y la calorimetría, y es clave para entender procesos tan distintos como la refrigeración, la meteorología o la cocina.
Origen de la expresión calor latente
«Calor» viene del latín calor, calōris; «latente» procede del latín latens, latentis, participio del verbo latēre, «estar oculto». Juntas describen un calor que está presente pero que no se manifiesta en la temperatura.
El concepto se atribuye al químico escocés Joseph Black, que en la segunda mitad del siglo XVIII diferenció por primera vez el calor latente del calor sensible al estudiar los cambios de estado del agua y del hielo, una distinción que resultó esencial para el desarrollo posterior de la termodinámica.
Tipos de calor latente
| Tipo | Cambio de estado | Ejemplo en el agua |
|---|---|---|
| Calor latente de fusión | De sólido a líquido (y, a la inversa, de líquido a sólido). | Unos 334 kJ/kg a 0 °C. |
| Calor latente de vaporización | De líquido a gas (y, a la inversa, de gas a líquido). | Unos 2260 kJ/kg a 100 °C. |
| Calor latente de sublimación | De sólido a gas de forma directa, sin pasar por líquido. | El hielo seco (CO₂ sólido) a temperatura ambiente. |
Ejemplos de uso de calor latente
El agua hirviendo se mantiene a 100 °C aunque se le siga añadiendo calor, porque esa energía se invierte en el calor latente de vaporización.
Fundir 2 kilogramos de hielo a 0 °C requiere unos 668 kilojulios de calor latente, sin que su temperatura suba.
El sudor enfría el cuerpo porque absorbe calor latente de la piel al evaporarse.
En meteorología, el calor latente liberado al condensarse el vapor de agua alimenta la energía de los huracanes.
El hielo seco pasa directamente de sólido a gas, liberando su calor latente de sublimación sin dejar residuo líquido.
Sinónimos y palabras relacionadas
Sinónimos: no tiene sinónimos exactos; en un lenguaje menos técnico se habla de «calor de cambio de estado».
Antónimos: se contrapone al calor sensible, el que sí eleva o reduce la temperatura de una sustancia sin cambiar su estado.
No es lo mismo que:
- Calor sensible: modifica la temperatura de una sustancia sin cambiar su estado; el calor latente, en cambio, no altera la temperatura.
- Calor específico: indica cuánta energía hace falta para subir un grado la temperatura de una sustancia; no interviene ningún cambio de estado.
- Temperatura: mide la energía cinética media de las partículas y permanece constante durante un cambio de estado, aunque se siga aportando calor latente.
Preguntas frecuentes sobre calor latente
¿Por qué la temperatura no cambia durante un cambio de estado?
Porque la energía aportada, o liberada, no aumenta el movimiento de las partículas, sino que se invierte en romper o formar los enlaces que las mantienen unidas, hasta que el cambio de estado termina por completo.
¿Cómo se calcula el calor latente?
Con la fórmula Q = m × L, donde Q es el calor total en julios, m es la masa de la sustancia en kilogramos y L es el calor latente específico de esa sustancia, expresado en julios por kilogramo.
¿Cuál es el calor latente de vaporización del agua?
Unos 2260 kilojulios por kilogramo a 100 °C y presión atmosférica normal, una cifra bastante mayor que su calor latente de fusión, de unos 334 kilojulios por kilogramo.