1. 1.1.4 MOVIMIENTO MOLECULAR
Cuando una materia cualquiera se calienta la movilidad de sus moléculas aumenta y cuando se enfría ésta
disminuye.
EJEMPLO: Las materias que están en estado sólido, su movilidad entre moléculas es nula permaneciendo
estáticas, pero en los gases es muy grande provocando continuos choques entre moléculas. Para evitar chocar
entre ellas tienden a ocupar el mayor volumen posible, por esta razón los gases tienden siempre a ocupar todo
el volumen del recinto en el que se encuentran.
1.1.5 CALOR ESPECÍFICO
Es la cantidad de energía que necesita un gramo de sustancia para modificar su temperatura un grado
centígrado (se mide en calorías). Cada sustancia tiene una capacidad para poder cambiar su temperatura,
siendo distinto este valor para cada una de ellas y siendo también diferente según el estado en el que se
encuentre la materia. La unidad de medida es la "Cal/gr.ºC".
1.1.6 CALORÍA
Es el patrón de medida utilizado para indicar el nivel de energía. Se define como la cantidad de energía
necesaria para aumentar un grado la temperatura de un gramo de agua.
1.1.7 EQUILIBRIO DE TEMPERATURAS
Si se tienen 2 sustancias a temperaturas diferentes siempre se producirá entre ellas un intercambio de energía
desde la que tenga una mayor cantidad de energía acumulada hacia la que tiene una energía menor, de tal
forma que llegarán a equilibrarse en un punto intermedio, que dependerá de la masa de cada una y de la
diferencia de temperatura. La cesión de energía de una a otra será más rápida cuanto mayor sea la diferencia
de temperatura entre ambas.
1.1.9 CALOR SENSIBLE
Para que un cuerpo aumente o disminuya su temperatura, se le tiene que aplicar o sustraer una cantidad de
energía. A esta energía que se necesita para modificar la temperatura de un cuerpo, sin afectar a su estado, es
a lo que denomina calor sensible. Es sensible porque de forma sensitiva se podría comprobar si un cuerpo ha
modificado su temperatura sin necesidad de ningún elemento externo.
EJEMPLO: Si se calienta en una hoguera una barra de hierro y se toca el extremo que estuvo expuesto a la
llama elsentido del tacto es capaz de detectar que la temperatura de la barra ha cambiado.
EJEMPLO:
El hielo al recibir un aporte de energía ha aumentado su temperatura, pero sigue manteniéndose en el mismo
estado. La cantidad de energía necesaria para aumentar el grado la temperatura de un gramo de hielo es 0.5
calorías
El hielo al recibir un aporte de energía ha aumentado su temperatura, pero sigue manteniéndose en el mismo
estado. La cantidad de energía necesaria para aumentar el grado la temperatura de un gramo de hielo es 0.5
calorías
1.1.10 CALOR LATENTE
Es la energía que se tiene que aplicar a un cuerpo para que modifique su estado. Ésta sólo afectará a su
estado, pero no a su temperatura. Es latente porque la energía aportada se acumula internamente en la
materia, sin que se pueda cuantificar la cantidad de energía que le falta por absorber o ceder para completar su
cambio de estado.
EJEMPLO: Si se tiene una masa de agua que se encuentra a una temperatura de 100 ºC y se le aporta
energía, se observara que la temperatura del agua no aumenta, se mantiene constante porque toda la energía
aportada la utilizará para completar el cambio de estado de una parte de la masa de agua.

2. 1.1.11 CALOR TOTAL (ENTALPÍA)
Es la suma del calor sensible y el latente. Cuando se habla de entalpía o calor total acumulado por una
sustancia se refiere tanto a la energía que robó para modificar su temperatura como a la energía que necesitó
para cambiar de estado. Se mide en kilocalorías por kilogramo de la sustancia que se analiza. Para establecer
una medida se toma un punto de esa sustancia como referencia y se compara con el momento objeto de
nuestra prueba.
Se entiende que si tengo 2 sustancias a distinta temperatura la que tiene mayor calor total es la que está más
caliente, pero cuando el objeto de estudio está compuesto por varias sustancias y alguna de ellas ha
modificado su estado se necesitara saber qué cantidad de energía necesitó ese elemento para modificar su
estado.
EJEMPLO: Se tienen dos volúmenes iguales e independientes de aire que se encuentran a una temperatura de
30ºC. El volumen A está compuesto de aire seco y el volumen B está compuesto por aire que contiene 10
gramos de vapor de agua en suspensión. ¿Cuál de los dos tiene mayor entalpía?
Solución: Como los dos volúmenes tienen la misma temperatura tienen el mismo valor de calor sensible. Sin
embargo el aire seco no tiene nada de energía latente, mientras que el aire húmedo necesitó para evaporar el
agua que tienen contenida ambos volúmenes en estado vapor, una cantidad de energía de 540 cal x 10
gramos (Calor latente de evaporación). Como resultado se obtendría que el volumen B tiene una entalpía de
5400 cal mayor que el volumen A.
Una aplicación muy extendida en la que se tienen en cuenta la entalpía son los controladores entálpicos de aire
interior-exterior (también llamados free-cooling) que permiten un aprovechamiento óptimo de la energía
exterior, no solamente fijándolos en la temperatura interior y exterior, sino teniendo en cuenta la entalpía total.
EJEMPLO: Un cine dotado de controlador entálpico en el que se quiere tener una temperatura de 22ºC, pero se
tiene una temperatura en el local de 27ºC con una HR del 60% y en el exterior hay una temperatura de 30 º C
con una HR del 30%. En este caso es más rentable económicamente coger el aire a 30 º C de la calle que
volver a utilizar el que se saca del local aunque esté mas frío pues éste está cargado de agua y para
condensarla hay que retirar al aire el calor latente de condensación de 540 calorías por gramo de agua
contenida.
1.1.12 ZONA DE CONFORT
Son unas condiciones dadas de temperatura y humedad relativa bajo las que se encuentran confortables la
mayor parte de los seres humanos. Estas condiciones oscilan entre los 22º y los 27ºC de temperatura y el 40 y
60% de humedad relativa.
1.2 ESTADOS DE LA MATERIA
1.2.1 RELACIÓN TEMPERATURA Y ESTADO
La materia se puede encontrar en los estados Sólido, Líquido o Gaseoso. Dentro de un mismo estado la
materia se puede encontrar a distintas temperaturas dependiendo de la cantidad de energía que la materia
haya absorbido a lo largo del tiempo.
El estado dependerá de la temperatura a la que se encuentre la materia y de la misma en cuestión. Cada
materia tiene unas condiciones de temperatura para cada estado, es decir, no todas las sustancias a unas
mismas condiciones de temperatura se encuentran en el mismo estado.
Para saber el estado en el que se encuentra una materia, si se conoce su temperatura, se tiene que consultar
la tabla de características que se ha obtenido mediante pruebas en laboratorio.
EJEMPLO: El agua a una temperatura entre 0 y 100ºC se encuentra en estado líquido, pero los metales a esas
temperaturas están en estado sólido y solamente por encima de 1000 a 1500ºC se encuentran en estado
líquido.
1.2.2 TRANSICIÓN DE ESTADOS
Las transiciones entre estados reciben los siguientes nombres:
• Si absorben energía
Fusión
Evaporación o vaporización
Sublimación (Sólido a gas)
• Si cede energía
Solidificación
Condensación
Sublimación (Gas a sólido)
1.2.2.1 Fusión

3. Es el paso de una materia de estado sólido a estado líquido. Cada materia se funde a una temperatura que se
conoce como temperatura de fusión. Ésta no variará mientras dure el cambio de estado. Si queda algo de
materia en estado sólido, la temperatura a la que se está fundiendo la materia se mantiene constante.
Para fundir un trozo de hielo y pasarlo a agua se necesita un aporte de energía de 80 cal gr, esta cantidad de
energía es utilizada por la materia para cambiar de estado, pero no modifica en absoluto la temperatura de la
misma.
EJEMPLO: Se tiene un vaso de refresco con varios hielos, la temperatura del refresco se mantendrá constante
a 0ºC mientras quede un trozo de hielo.
Temperaturas y calores de fusión de otras sustancias
Temperatura Calor latente
Nombre de la sustancia
de fusión (ºC) de fusión (cal/g)
Agua 0 80
Aluminio 657 77
Cobre 1083 42
Hierro 1540 48
Plomo 327 5,5
1.2.2.2 Evaporación o Vaporización
Es el paso de una materia de estado líquido a estado gaseoso. Esta temperatura se mantendrá constante
mientras algo de líquido se mantenga en estado líquido. Para este proceso se necesita una gran cantidad de
energía. Este es el principio de funcionamiento en el que se basan todas las máquinas de producción de frío
para climatización.
Para evaporar una cantidad de agua y pasarlo a vapor se necesita un aporte de energía de 540 cal gr, esta
cantidad de energía es utilizada por la materia para cambiar de estado, pero no modifica en absoluto la
temperatura de la misma.
EJEMPLO: Cuando se cocinan los alimentos se pueden cocer en agua consiguiendo que no se quemen
mientras quede agua pues la temperatura nunca subirá de 100 ºC (temperatura de evaporación del agua) pero
si se cocinan con aceite se pueden quemar puesto que tiene un punto de evaporación mucho más alto de 100
ºC.
Temperaturas y calor de vaporización de otras sustancias
Temperatura Calor latente
Nombre de la sustancia
de fusión (ºC) de fusión (cal/g)
Agua 100 539
Alcohol 78,5 208
Éter 35 91
Mercurio 360 68

4. 1.2.2.3 Sublimación (sólido o gas)
Es el paso de una materia de estado sólido a estado gaseoso directamente sin el paso intermedio de líquido.
Son muy pocas las sustancias que tienen este comportamiento.
EJEMPLO: Una sustancia que tiene este comportamiento es la naftalina que pasa directamente de estado
sólido a estado gaseoso. Se utiliza para evitar las polillas en los armarios con ropa pues al no tener fase líquida
nunca producen manchas en la ropa.
1.2.2.4 Solidificación
Es el paso de una materia líquida a estado sólido. Requiere ceder energía.
EJEMPLO: Cuando se solidifica agua convirtiéndola en hielo se tiene que retirar energía del agua para reducir
la energía que tenían acumuladas las moléculas de agua en estado líquido.
1.2.2.5 Condensación
Es el paso de una materia de estado gaseoso a estado líquido. Requiere ceder una enorme cantidad de
energía. En este principio se basan las máquinas de climatización que generan calor mediante el sistema de
bomba de calor.
EJEMPLO: cuando se tiene vapor de agua en un recinto si se introduce un elemento frío, por ejemplo un trozo
de espejo, éste se empaña porque en su superficie fría se han condensado gotas de agua que estaban en
estado de vapor.
1.2.2.6 Sublimación (de gas a sólido)
El agua es el elemento más común y su ciclo es el más conocido por todos.
A continuación se indican los calores latentes que son necesarios para cada uno de los cambios de estado.
Una vez conocidos los valores de calores latente y sensible se pueden realizar valoraciones completas de
necesidad energética para el cambio de una masa de agua sin importar el estado en el que se encuentre.
Como punto de partida las fórmulas necesarias son dos:
Cantidad de calor sensible "Qs = M x Ce x At"
M = Masa que se quiere aumentar de temperatura en gramos.
Ce = Calor específico (Valor de calor sensible para ese estado del material)
At = Incremento de temperatura ( t² - t¹ ) en ºC
Cantidad de calor latente "Ql = M x Cl "
M = Masa que se quiere cambiar de estado en gramos.
Cl = Calor latente (Valor de calor latente para ese cambio de estado del material)
EJEMPLO: Se tienen 1000 gr. de hielo a -50ºC y se quieren convertirlos en agua a 50ºC. Los pasos a seguir
serán cuatro. Es recomendable hacer siempre la gráfica de los sucesivos cambios de estado, pues siempre se
puede olvidar alguno. Los valores de Cl (Calor latente) y Cs (Calor sensible) están en la tabla resumen.
1. Qs = 1000 gr. x 0.5(Cs) x 50 (Incremento de -50 a 0)= 25000 cal (Energía para calentar el Hielo)
2. Ql = 1000 gr. x 80(Cl)(valor de calor latente de Fusión)= 80000 cal (Energía para fundir el hielo)
3. Qs= 1000 gr. x 1(Cs) x 50 (Incremento de 0 a 50)= 50000 cal (Energía para calentar el agua)
4. Qtotal = Qs (calentar el hielo)+Ql (fundir el hielo)+Qs (calentar el agua)
Qtotal = 25000 cal+80000+50000= 155000 cal (serán necesarias para convertirlo
1.2.3 CICLO DEL AGUA
El agua es el elemento más común y su ciclo es el más conocido por todos. A continuación se indican los
calores latentes que son necesarios para cada uno de los cambios de estado.

5. Calor sensible por absorción de energía
Hielo 0,5 caloría x gramo x ºC
Agua 1 caloría x gramo x ºC
Vapor 0,47 caloría x gramo x ºC
Calor latente por absorción de energía
Fusión 80 caloría x gramo
Evaporación 540 caloría x gramo
Los calores sensible y latente por cesión de energía son los mismos valores pero con signo negativo.
Una vez conocidos los valores de calores latente y sensible se pueden realizar valoraciones completas de
necesidad energética para el cambio de una masa de agua sin importar el estado en el que se encuentre.
Como punto de partida las fórmulas necesarias son dos:
Cantidad de calor sensible "Qs = M x Ce x At"
M = Masa que quiere aumentar de temperatura en gramos.
Ce = Calor específico (Valor de calor sensible para ese estado del material)
At = Incremento de temperatura ( t² - t¹ ) en ºC
Cantidad de calor latente "Ql = M x Cl "
M = Masa que se quiere cambiar de estado en gramos.
Cl = Calor latente (Valor de calor latente para ese cambio de estado del material)
EJEMPLO: Se tienen 1000 gr. de hielo a -50ºC y se quieren convertir en agua a 50ºC. Los pasos a seguir serán
cuatro. Es recomendable hacer siempre la gráfica de los sucesivos cambios de estado, pues siempre se puede
olvidar alguno. Los valores de Cl (Calor latente) y Cs (Calor sensible) están en la tabla resumen.
1. Qs = 1000 gr. x 0.5(Cs) x 50 (Incremento de -50 a 0)= 25000 cal (Energía para calentar el Hielo)
2. Ql = 1000 gr. x 80(Cl)(valor de calor latente de Fusión)= 80000 cal (Energía para fundir el hielo)
3. Qs= 1000 gr. x 1(Cs) x 50 (Incremento de 0 a 50)= 50000 cal (Energía para calentar el agua)
4. Qtotal = Qs (calentar el hielo)+Ql (fundir el hielo)+Qs (calentar el agua) 15
Qtotal = 25000 cal+80000+50000= 155000 cal (serán necesarias para convertirlo)