Resumo de Química - Calor latente

Calor latente é a mudança do estado físico de uma substância. Significa dizer que é o quanto de energia é necessário para um grama de determinada substância mudar de estado físico. Assim, pode-se dizer que calor latente é relação da quantidade de calor por massa.

Nesse processo, há o fornecimento de energia para um corpo que muda a energia do seu estado físico. Se mudar a temperatura, mas não mudar o estado físico, tem-se calor sensível.

Calor latente, também chamado de calor de transformação, é um dos assuntos estudados na Termologia. Para melhor compreensão desse assunto deve-se ter conhecimento sobre os estados físicos de uma substância.

A quantidade de calor fornecida ou retirada de um corpo pode mudar o estado de agregação das moléculas do elemento, o que torna viável a transformação de um estado físico.

Estados físicos da matéria

Os estados físicos clássicos da matéria são sólido, líquido e gasoso (embora existam teorias acerca de mais estados, os três acima são os mais considerados e estudados). A transformação entre esses estados geram a fusão, vaporização, condensação ou liquefação e sublimação.

  • O processo no qual uma substância sólida transforma-se em líquido recebe o nome de fusão. No processo inverso, quando o líquido transforma-se em sólido há a solidificação.
  • Quando um líquido muda seu estado para vapor tem-se a vaporização.
  • Na transformação do vapor para líquido tem-se a condensação ou liquefação.
  • O sólido pode ir direto para o vapor é sublimação ou (res) sublimação. Exemplo: naftalina.

Se a temperatura do corpo for menor do que a temperatura de fusão, significa que ele ainda não passou pelo processo de fusão. Portanto, trata-se de um sólido.

Agora, se a temperatura for maior do que a temperatura de fusão, mas menor do que a temperatura de ebulição, significa que ele está na fase líquida.

Se a substância estiver com temperatura maior do que a de ebulição significa que está no estado gasoso. 

Nota: quando houver mudança de estado físico, em substâncias puras, não há variação de temperatura. Assim, o corpo recebe calor para mudar o seu estado físico, mas não varia de temperatura.

Fórmula do calor latente

A fórmula para calcular o calor latente de determinada substância é dada pela seguinte equação: Q = m.L

Em que:

Q = quantidade de calor (cal ou J)

M = massa (g ou Kg)

L = calor latente (cal/g ou J/Kg)

No calor latente a quantidade de calor trocada é proporcional à massa do corpo que está se transformando. Na fórmula, a massa resultante é a massa transformada.

O calor latente pode apresentar valores negativos ou positivos, dependo se a substância está doando ou recebendo calor.

No caso de a substância doar calor seu valor será negativo, o que caracteriza um processo exotérmico. Esse processo ocorre na solidificação e liquefação.

No entanto, se a substância estiver recebendo calor o valor será positivo, o que configura um processo endotérmico. Isso ocorre na fusão e na vaporização.

Descoberta do calor latente

A palavra “latente” deriva do latim latēns, que significa “oculto”. A expressão foi usada, pela primeira, vez em 1761, por Joseph Black, quando ele percebeu que ao doar calor para um sistema água/gelo não havia aumento de temperatura. No entanto, o que ocorria era um aumento na quantidade de água.

Posterior a essa conclusão, Black observou que a adição de calor à água em ebulição também não modificava a sua temperatura, mas ocorria um aumento do vapor no sistema água/vapor.

A partir das observações de Black, concluiu-se que a explicação para os fatos analisados era de que o calor aplicado se combinou com as partículas do gelo e da água fervente tornando-se latente. Assim, a teoria de Black contribuiu para o início da Termodinâmica.

Tabela de calores latentes

Cada elemento químico possui seu ponto de fusão, ebulição e calor latente, conforme mostra a tabela abaixo:

Substância Ponto de 
Fusão 
(K)
Calor Latente de 
Fusão 
(kJ/kg)
Ponto de 
Ebulição 
(K)
Calor Latente de 
Vaporização 
(kJ/kg)
Hidrogênio 14,0 58,0 20,3 455
Oxigênio 54,8 13,9 90,2 213
Mercúrio 234 11,4 630 296
Água 273 333 373 2256
Chumbo 601 23,2 2017 858
Prata 1235 105 2323 2326
Cobre 1356 207 2868 4730
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