Latentais karstums pret saprātīgo karstumu
Kad sistēmas enerģija mainās temperatūras starpības dēļ starp sistēmu un tās apkārtni, mēs sakām, ka enerģija ir nodota kā siltums (q). Siltuma pārnešana notiek no augstas temperatūras līdz zemai temperatūrai, kas ir saskaņā ar temperatūras gradientu.
Latentais karstums
Kad vielai notiek fāzes maiņa, enerģija tiek absorbēta vai atbrīvota kā siltums. Latentais siltums ir siltums, kas tiek absorbēts vai izdalīts no vielas fāzes maiņas laikā. Šīs siltuma izmaiņas neizraisa temperatūras izmaiņas, jo tās uzsūcas vai izdalās. Fāzes maiņa ir cieta viela, kas nonāk gāzveida fāzē, vai šķidrums, kas nonāk cietā fāzē, vai otrādi. Tas ir spontāns pārveidojums un notiek raksturīgā temperatūrā konkrētam spiedienam. Tātad divas latentā siltuma formas ir latentais saplūšanas siltums un latentais iztvaikošanas siltums. Latentais kodolsintēzes siltums notiek kušanas vai sasalšanas laikā. Viršanas vai kondensācijas laikā notiek latentais iztvaikošanas siltums. Fāzes maiņa atbrīvo siltumu (eksotermisku), pārveidojot gāzi par šķidru vai šķidru par cietu. Fāzes maiņa absorbē enerģiju / siltumu (endotermisku), pārejot no cietas uz šķidru vai šķidru uz gāzi. Piemēram, tvaika stāvoklī ūdens molekulas ir ļoti enerģiskas. Un starpmolekulāro pievilkšanās spēku nav. Viņi pārvietojas kā vienas ūdens molekulas. Salīdzinot ar to, šķidrā stāvoklī esošajām ūdens molekulām ir maz enerģijas. Tomēr dažas ūdens molekulas spēj izkļūt tvaika stāvoklī, ja tām ir augsta kinētiskā enerģija. Normālā temperatūrā būs līdzsvars starp tvaika un šķidruma ūdens molekulām. Bet, karsējot vārīšanās temperatūrā, lielākā daļa ūdens molekulu tiks atbrīvota tvaika stāvoklī. Tātad, kad ūdens molekulas iztvaiko, ūdeņraža saites starp ūdens molekulām ir jāpārtrauc. Tam nepieciešama enerģija, un šī enerģija ir pazīstama kā latentais iztvaikošanas siltums. Ūdenim šī fāzes maiņa notiek 100 ° C temperatūrā (ūdens viršanas temperatūra). Tomēr, kad šīs fāzes izmaiņas notiek šajā temperatūrā, ūdens molekulas absorbē siltuma enerģiju, lai nojauktu saites, bet tas temperatūru vairāk nepalielinās.
Specifiskais latentais siltums ir siltumenerģijas daudzums, kas nepieciešams, lai pilnībā pārveidotu fāzi citā vielas masas vienības fāzē.
Saprātīgs karstums
Saprātīgs siltums ir enerģijas pārnešanas veids termodinamiskās reakcijas laikā, kas izraisa temperatūras maiņu. Vielas jutīgo siltumu var aprēķināt pēc šādas formulas.
Q = mc∆T
Q = saprātīgs siltums
M = vielas masa
C = īpatnējā siltuma jauda
∆T = siltuma enerģijas izraisītās temperatūras izmaiņas
Kāda ir atšķirība starp latento siltumu un saprātīgo siltumu?
• Latentais siltums neietekmē vielas temperatūru, savukārt saprātīgs siltums ietekmē temperatūru un liek tai paaugstināties vai pazemināties.
• Latentais siltums tiek absorbēts vai izdalās fāzes maiņas laikā. Saprātīgs siltums ir siltums, kas izdalās vai absorbēts jebkura termodinamiskā procesa laikā, izņemot fāzes izmaiņas.
• Piemēram, sildot ūdeni no 25 ° C līdz 100 ° C, piegādātā enerģija izraisīja temperatūras paaugstināšanos. Tādēļ šo siltumu sauc par saprātīgu siltumu. Bet, kad ūdens 100 ° C temperatūrā iztvaiko, tas neizraisa temperatūras paaugstināšanos. Šajā brīdī absorbēto siltumu sauc par latento siltumu.
