Interpretación de la curva de calentamiento del agua a partir de las 15 capturas de la simulación.
La figura presenta un matraz con agua calentada por mechero, un termómetro y el gráfico T (en ^\circ\text{C}) frente al tiempo (en s). Se identifican 4 zonas según la temperatura registrada:
Fase 2 (T = 0 °C): estado Sólido + Líquido. En los tres primeros fotogramas el termómetro marca 0\,^\circ\text{C} mientras se ve hielo fundiéndose dentro del matraz. El gráfico muestra un tramo horizontal (plano): aunque se sigue aportando calor, la temperatura no sube. La energía se consume en romper las uniones de la red cristalina, no en aumentar la energía cinética de las moléculas.
Fase 3 (T = 5 °C, 40 °C, 90 °C): estado Líquido. El termómetro pasa de 5\,^\circ\text{C} a 40\,^\circ\text{C} y luego a 90\,^\circ\text{C}; en el matraz solo queda agua líquida. El gráfico presenta una recta ascendente: la energía aumenta la energía cinética de las moléculas y la temperatura se eleva según la ley de Dulong–Petit:
Q=m\cdot c\cdot \Delta T
para el agua, c=4.186\,\text{J}/(\text{g}\cdot{}^\circ\text{C}). Por ejemplo, para m=100\,\text{g} y \Delta T=90-40=50\,^\circ\text{C}:
Q=100\times 4.186\times 50=2.09\times 10^{4}\,\text{J}
- Fase 4 (T = 100 °C): estado Líquido + Gas. Los tres fotogramas del centro muestran el termómetro en 100\,^\circ\text{C} con ebullición visible y burbujas de vapor. El gráfico vuelve a formar un tramo horizontal: es el calor latente de vaporización (o vaporización) que rompe las atracciones intermoleculares del líquido:
Q=m\cdot L_{v},\qquad L_{v}=2.26\times10^{6}\,\text{J}/\text{kg}
- Fase 5 (T = 110 °C, 115 °C, 130 °C): estado Gas. El termómetro sube por encima de 100\,^\circ\text{C} (110\to115\to130\,^\circ\text{C}) y el matraz aparece lleno de vapor. El gráfico muestra de nuevo una recta ascendente, ahora con la ley de Gay-Lussac para un gas (vapor sobrecalentado):
\frac{p}{T}=\text{cte}\quad (V,m\text{ constantes})
Lectura global de la curva: los tramos rectos con pendiente positiva indican cambio de temperatura dentro de un mismo estado de agregación; los tramos horizontales (plano) indican cambios de estado (fusión a 0\,^\circ\text{C} y vaporización a 100\,^\circ\text{C}), donde la temperatura permanece constante a presión atmosférica y la energía aportada se usa como calor latente.
En la fusión (0\,^\circ\text{C}) y en la vaporización (100\,^\circ\text{C}) la temperatura es constante porque la energía se destina a romper las uniones intermoleculares; entre esos planos la temperatura sube proporcionalmente al calor aportado, Q=m\,c\,\Delta T.
