Skip to main content

Abrir el simulador

Mezcla agua, hielo, vapor o metales en un calorímetro y mira la temperatura de equilibrio.
Echas un trozo de hierro caliente en un cubo de agua fría: el hierro se enfría, el agua se calienta y al final los dos quedan a la misma temperatura. ¿Cuál? Depende de cuánto calor cabe en cada uno. La calorimetría es el cálculo de ese intercambio, y explica también por qué el agua tarda tanto en calentarse o por qué un cubito de hielo enfría tanto un refresco.

​
Lo que vas a aprender

  • La diferencia entre calor y temperatura.
  • Qué es el calor específico y la fórmula Q=m c ΔTQ = m\,c\,\Delta T.
  • Qué es el calor latente y por qué la temperatura no cambia durante un cambio de estado.
  • Calcular la temperatura de equilibrio de una mezcla.
  • Resolver problemas con hielo.

​
Cómo se usa el simulador

Para cada uno de los dos cuerpos:
  • La animación muestra el interior del calorímetro y la gráfica Temperaturas mientras se mezclan, con la de equilibrio en discontinua.
  • El panel da la temperatura de equilibrio, el calor intercambiado y el estado final del agua (líquida, hielo, mezcla o vapor).
  • ↺ Mezclar otra vez repite la mezcla.

​
Fundamentos teóricos

​
Calor y temperatura

  • La temperatura mide la agitación media de las partículas de un cuerpo.
  • El calor es la energía que pasa de un cuerpo a otro por estar a distinta temperatura. Siempre fluye del caliente al frío.

​
Calor específico

El calor que hay que dar a un cuerpo para cambiar su temperatura es: Q=m c ΔTQ = m\,c\,\Delta T cc es el calor específico: la energía necesaria para subir 1 K un kilogramo de la sustancia. El agua tiene un calor específico muy alto: hace falta mucha energía para calentarla. Por eso modera el clima de las costas y se usa en radiadores y bolsas de agua caliente.

​
Calor latente

Durante un cambio de estado, todo el calor se gasta en romper (o formar) la estructura del material y la temperatura no cambia: Q=m LQ = m\,L

​
Equilibrio en un calorímetro

En un recipiente aislado, el calor que cede el cuerpo caliente es igual al que absorbe el frío: Qcedido=Qabsorbidom1c1(T1−T)=m2c2(T−T2)Q_{\text{cedido}} = Q_{\text{absorbido}} \qquad m_1 c_1 (T_1 - T) = m_2 c_2 (T - T_2) Despejando la temperatura de equilibrio: T=m1c1T1+m2c2T2m1c1+m2c2T = \frac{m_1 c_1 T_1 + m_2 c_2 T_2}{m_1 c_1 + m_2 c_2} Es una media ponderada de las temperaturas, con pesos m cm\,c.

​
Problemas con hielo

  1. Calcula cuánto calor puede ceder el agua al enfriarse hasta 0 °C.
  2. Calcula cuánto calor necesita el hielo para llegar a 0 °C y fundirse entero.
  3. Si el agua puede dar suficiente, todo el hielo se funde y la temperatura final es mayor que 0 °C. Plantea el balance con el hielo fundido.
  4. Si no, la mezcla se queda a 0 °C con parte del hielo sin fundir.

​
Ejemplos resueltos

Ejemplo 1 · Hierro en agua

500 g de hierro a 90 °C en 1 kg de agua a 20 °C. ¿Temperatura final?0,5⋅450⋅(90−T)=1⋅4180⋅(T−20)0{,}5 \cdot 450 \cdot (90 - T) = 1 \cdot 4180 \cdot (T - 20)20 250−225 T=4180 T−83 600⇒T=103 850/4405=23,620\,250 - 225\,T = 4180\,T - 83\,600 \Rightarrow T = 103\,850/4405 = 23{,}6 °C.El agua apenas se calienta porque su calor específico es mucho mayor.
200 g de hielo a −10 °C en 1 kg de agua a 50 °C.Hielo hasta 0 °C: 0,2⋅2100⋅10=42000{,}2 \cdot 2100 \cdot 10 = 4200 J. Fusión: 0,2⋅334 000=66 8000{,}2 \cdot 334\,000 = 66\,800 J. Total: 71 000 J.El agua hasta 0 °C podría ceder 1⋅4180⋅50=209 0001 \cdot 4180 \cdot 50 = 209\,000 J: basta, se funde todo.Balance: 4180(50−T)=71 000+0,2⋅4180⋅T⇒T=138 000/5016=27,54180(50 - T) = 71\,000 + 0{,}2 \cdot 4180 \cdot T \Rightarrow T = 138\,000/5016 = 27{,}5 °C.
500 g de hielo a 0 °C en 1 kg de agua a 20 °C.Fundir todo el hielo necesita 0,5⋅334 000=167 0000{,}5 \cdot 334\,000 = 167\,000 J, pero el agua solo puede ceder 4180⋅20=83 6004180 \cdot 20 = 83\,600 J.La mezcla queda a 0 °C y se funden 83 600/334 000=0,2583\,600/334\,000 = 0{,}25 kg: quedan 250 g de hielo.

​
Experimenta con el simulador

1

Mismo calor, distinto salto

Mezcla 500 g de agua a 90 °C con 500 g de agua a 20 °C. ¿Sale la media? Repite con hierro en lugar de agua caliente.
2

Plomo contra aluminio

Mete 500 g de plomo a 200 °C en agua y luego 500 g de aluminio. ¿Cuál calienta más el agua? ¿Por qué?
3

Hielo

Pon agua a −20 °C (hielo) en agua caliente. Observa la meseta a 0 °C en la gráfica mientras se funde.

​
Errores frecuentes

  • Confundir calor con temperatura.
  • Olvidar el calor latente cuando hay cambios de estado.
  • Usar el calor específico del agua líquida para el hielo.
  • Suponer que todo el hielo se funde sin comprobarlo.
  • Escribir los ΔT con signos que se anulan. En Qcedido=QabsorbidoQ_{\text{cedido}} = Q_{\text{absorbido}}, escribe cada ΔT positivo.

​
Preguntas frecuentes

Porque el calor se gasta en romper la estructura del hielo, no en aumentar la agitación de las moléculas. Hasta que no se funde todo, la mezcla se queda a 0 °C.
Un calorímetro real también absorbe calor. Su efecto se expresa como la masa de agua que absorbería lo mismo. En el simulador el calorímetro es ideal.

​
Simuladores relacionados

Conversor de temperatura

Celsius, Fahrenheit y kelvin.

Teoría cinética

Qué es la temperatura a nivel molecular.

Cambios de estado (Infantil)

Fusión, evaporación y condensación para pequeños.
Última modificación el 6 de octubre de 2026