Cantidad de calor: cálculo paso a paso y curva de calentamiento

La energía no se usa para aumentar la velocidad de las partículas, sino para romper la red cristalina: las partículas abandonan sus posiciones y la sustancia pasa al estado líquido. Mientras se funde el último cristal, la temperatura se mantiene igual a la de fusión, por eso en la gráfica aparece un tramo horizontal. Su longitud es proporcional a m·Lf: cuanto mayores son el calor latente de fusión y la masa, más largo es el tramo.

Se supone que el calentador es el mismo en todas las etapas; entonces el tiempo es proporcional al calor recibido, y la longitud de cada tramo de la gráfica es proporcional al Q de ese tramo. La escala de tiempo se elige libremente y las temperaturas se marcan con exactitud. Si la sustancia está a su temperatura de fusión, la gráfica empieza directamente con el tramo horizontal. En el modo «Como en el cuaderno», la herramienta elige la escala de los cuadros para que los puntos caigan sobre las líneas de la cuadrícula.

Casi siempre se debe a los valores de tabla. El calor específico del agua aparece como 4186, 4184 o 4200 J/(kg·°C); el calor latente de fusión del hielo, como 333, 334 o 340 kJ/kg; el de vaporización, como 2,26·10⁶ o 2,3·10⁶ J/kg. Elige en la configuración la tabla de tu libro o escribe los números del enunciado. La verificación de tu respuesta indica con qué tabla es correcta.

Al enfriarse hasta 0 °C, el agua tibia solo puede ceder una cantidad limitada de calor. Si es menor que la necesaria para calentar el hielo hasta 0 °C y fundirlo por completo, solo se funde una parte del hielo y en el vaso se establecen 0 °C: a esa temperatura el hielo y el agua están en equilibrio. La masa de hielo fundido es igual al calor sobrante dividido entre Lf.

La capacidad calorífica depende no solo de la sustancia, sino también de su estado: el hielo tiene 2100 J/(kg·°C), el agua 4186 y el vapor de agua unos 2010. Por eso calentar hielo y calentar agua son etapas distintas, con fórmulas distintas, y en la gráfica tienen pendientes diferentes: con la misma potencia, el hielo se calienta casi el doble de rápido que el agua.