El calor latente es el nombre que se le da a la energía que una sustancia pierde o gana cuando cambia de estado, por ejemplo, de gas a líquido. Se mide como una cantidad de energía, julios, más que como una temperatura.
La mayoría de las sustancias pueden existir en tres estados: gas, líquido y sólido, aunque existe un estado adicional llamado plasma. La principal diferencia entre una sustancia en cada estado es la rapidez con que se mueven sus moléculas. Como líquido, las moléculas se mueven a una velocidad en la que pueden unirse repetidamente, separarse y luego unirse nuevamente. Cuando se mueven lentamente, permanecen unidos, formando un sólido. Cuando se mueven rápidamente, permanecen separados, formando un gas.
Por ejemplo, solemos pensar en el agua como un líquido. Sin embargo, también puede ser un sólido (hielo) o un gas (vapor). Pero como puede ver cuando hierve agua en una tetera o cuando la superficie de un estanque se congela, no todas las moléculas de una sustancia cambian de estado al mismo tiempo.
Cuando una molécula cambia de estado, tiene una cantidad diferente de energía. Sin embargo, las leyes de la física establecen que la energía no puede simplemente desaparecer. Entonces, cuando la molécula se mueve más lentamente, el exceso de energía se libera a los alrededores como calor latente. Cuando la molécula se mueve más rápidamente, ha absorbido energía extra tomando calor latente de los alrededores.
Puedes sentir los efectos del calor latente en un día caluroso cuando el sudor se evapora de tu piel y te sientes más fresco. Esto se debe a que las moléculas de líquido que se evaporan necesitarán más energía cuando se conviertan en vapor de agua. Esta energía térmica se extrae de la piel, reduciendo su temperatura.
Los efectos del calor latente también son visibles en el clima. Cuando las moléculas de agua en el aire se elevan lo suficiente, se enfrían y se condensan en un líquido que tiene menos energía. La energía «sobrante» se convierte en calor latente y calienta el aire circundante. Esto genera viento y, cuando el proceso ocurre rápidamente, incluso puede provocar una tormenta eléctrica.
El calor latente también proporciona energía para huracanes y ciclones, que comienzan sobre océanos cálidos donde hay una gran cantidad de aire cálido y húmedo que puede elevarse y luego condensarse. Cuanto más cálido está el aire, más energía resulta de su enfriamiento y condensación, por lo que los huracanes son más probables y más poderosos en las estaciones más cálidas.