El documento presenta los principales conceptos sobre la propagación del calor y los cambios de fase. Explica el principio de mezclas, donde dos cuerpos a diferentes temperaturas forman una mezcla que alcanza una temperatura de equilibrio. También describe las tres formas en que el calor se propaga: conducción, radiación y convección. Finalmente, define los cambios de fase como fusión, vaporización, solidificación y condensación, y los calores latentes de fusión y vaporización.

1. Profesor: Ignacio Espinoza Braz
Principio de Mezclas, Propagación delPrincipio de Mezclas, Propagación del
Calor y Cambios de FaseCalor y Cambios de Fase
Colegio Adventista
Subsector Física
Arica

2. Hoy Estudiaremos
•Principio de Mezclas
•Propagación del Calor
•Cambios de Fase

3. Principio de MezclasPrincipio de Mezclas
Sabemos que cuando dos cuerpos de materiales, masas y
temperaturas distintas son puestos en contacto térmico,
forman una mezcla calorífica que interactúa
energéticamente mediante el intercambio de calor hasta
que ambos igualen sus energías internas, alcanzando la
Temperatura de Equilibrio.

4. Este principio nos permite predecir el valor de la
temperatura de equilibrio.
Según esto, si dos cuerpos entran en contacto térmico a
diferentes temperaturas, el calor cedido por el cuerpo
de mayor temperatura será absorbido, sin pérdidas, por
el cuerpo de menor temperatura menor.
Lo cual se puede expresar como:
ced absQ Q=

5. Supongamos que el cuerpo que cede calor tiene una masa ,
un calor específico y una temperatura inicial y que el que
absorbe calor tiene una masa , un calor específico y una
temperatura inicial
 es la temperatura de equilibrio alcanzada por la mezcla.
Si ambos cuerpos son colocados en el interior de un
recipiente ideal, cuyas paredes no absorben energía, se tiene
que:
1m
1c
1T
2m 2c
2T
eqT
( )
( )
1 1 1
2 2 2
ced eq
abs eq
Q m c T T
Q m c T T
= × × −
= × × −

6. Finalmente, lo que obtenemos es:
Con esta relación podemos obtener la temperatura de equilibrio y
otros datos más aplicados en un problema.
Ejemplo: Se introduce una barra de metal de 100[g], que
inicialmente se encuentra a una temperatura de 90°C, en 300[g]
de agua a 10°C. ¿Qué temperatura alcanzará el agua cuando se
establezca el equilibrio térmico?
( ) ( )1 1 1 2 2 2eq eqm c T T m c T T× × − = × × −

7. En este problema tenemos los
siguientes datos:
Aplicando la relación anterior,
tenemos lo siguiente:
Metal Agua
1 100m g= 2 300m g=
2 1
cal
c
g C
 
=  ° 
1 0,5
cal
c
g C
 
=  ° 
1 90T C= ° 2 10T C= °( ) ( )1 1 1 2 2 2eq eqm c T T m c T T× × − = × × −
( ) ( )100 0,5 90 300 1 10eq eq
cal cal
g C T g T C
g C g C
   
× × ° − = × × − °   ° °   
100 g 0,5
cal
g
× ( )90 300eqC T g
C
 
× ° − = 
°  
1
cal
g
× ( )10eqT C
C
 
× − ° 
°  

8. ( ) ( )50 90 300 10eq eq
cal cal
C T T C
C C
   
× ° − = × − °   ° °   
[ ] [ ]4500 50 300 3000eq eq
cal cal
cal T T cal
C C
   
− × = × −   ° °   
[ ] [ ]4500 3000 300 50eq eq
cal cal
cal cal T T
C C
   
+ = × + ×   ° °   
[ ]7500 350 eq
cal
cal T
C
 
= × ° 
[ ]7500
350
eq
cal
T
cal
C
=
 
 ° 
21,42 eqC T° =

9. Se conocen 3 formas en que el calor se puede propagar, las cuales son:
• Conducción:Conducción: Esta forma de conducción ocurre con sustancia sólidas.
Consiste en una transferencia de energía de vibración entre las moléculas
que constituyen el sistema.
Al calentar la barra, el calor se transmite hasta el otro extremo, partícula a partícula. La
vibración de una partícula transmite energía cinética a sus vecinas. De esta manera, el calor
se propaga por la barra metálica.
Propagación del CalorPropagación del Calor

10.  Radiación:Radiación: La energía se puede transportar de un cuerpo a otro sin que
haya contacto físico entre ellos. Todos los cuerpos emiten energía por
radiación; la cantidad que irradian depende de la diferencia de
temperatura entre el cuerpo y el ambiente.
Corresponde a la transferencia de calor en forma de ondas
electromagnéticas. Cuando la energía térmica se propaga por radiación,
incluso puede hacerlo a través del vacío a una velocidad de 300.000 km
s
 
 

11.  Convección:Convección: Al calentar un recipiente que contiene agua, el calor se
reparte rápidamente por toda la masa del líquido; esto es debido a que,
cuando el agua del fondo se calienta, disminuye su densidad (se dilata) y
sube a la superficie, desplazando a las partículas de las zonas más frías,
que bajan. Se establecen corrientes de convección.
 En la convección hay transporte de energía y de materia. Así se transmite
el calor en líquidos y gases.

12.  Los cambios de fase ocurren al suministrar o extraer una cierta cantidad
de calor a una muestra de sustancia que se encuentra a una cierta
temperatura conocida como punto crítico.
Hay dos tipos de calor presente en los cambios de fase:
 Calor Latente de Fusión:Calor Latente de Fusión: Es la cantidad de calor que requiere cierta
sustancia por unidad de masa, necesaria para fundirse cuando se
encuentra a la temperatura de fusión. En otras palabras:
De aquí, el calor absorbido por un cuerpo de masa m para fundirse, está
dado por la expresión:
Cambios de FaseCambios de Fase
f
Q
L
m
=
fQ L m= ×

13.  Calor Latente de Vaporización:Calor Latente de Vaporización: Es la cantidad de calor que requiere cierta
sustancia por unidad de masa, necesaria para evaporarse cuando se
encuentra a la temperatura de ebullición. En otras palabras:
De aquí, el calor absorbido por un cuerpo de masa m para fundirse,
está dado por la expresión:
 La sustancia que más estudiaremos es el agua, y los valores de calor de
vaporización y fusión son:
v
Q
L
m
=
vQ L m= ×
539v
cal
L
g
 
=  
 
79,7f
cal
L
g
 
=  
 

15. Fusión : Corresponde al cambio del estado sólido a
líquido, como por ejemplo al calentar a una elevada
temperatura un metal.
Vaporización : Es el paso de del estado líquido al sólido.
Un ejemplo que vemos a diario es cuando vemos que se
evapora agua al calentarla.
Solidificación : Se le conoce como el paso del estado
líquido al sólido. Como por ejemplo es cuando se congela el
agua.
Condensación : Consiste en el paso del estado gaseoso al
líquido. Lo vemos a diario con la formación de las nubes, las
cuales están formadas por vapor de agua condensada.

16. Ahora veamos un video
que nos explica a modo
de resumen los tipos de
transferencia del calor.