Латентна теплота плавлення, випаровування, затвердіння і конденсація



The латентна теплота це та, яка не «відчуває», тому що вона являє собою теплову енергію, яка виділяється або поглинається під час зміни фази, без збільшення або зменшення температури термодинамічної системи. Існує кілька типів прихованої теплоти, які регулюються фазовими змінами речовини.

Типи прихованої теплоти - латентна теплота плавлення, випаровування, затвердіння і конденсація. Іншими словами, ці значення є одиницями тепла на масу, які необхідні для досягнення зміни фази. У сфері термодинаміки вивчення теплопередачі та теплових ефектів є загальною.

Ці ефекти беруть участь у будь-якому процесі, навіть у тих, які відбуваються при постійній температурі. Потім спостерігаються два типи тепла, які можуть бути передані тілу або речовині та навколишньому середовищу під час процесу, які регулюються індивідуальними властивостями речовини, що бере участь: тепло розумний і тепло латентний.

Розумне тепло відноситься до тепла, яке є "відчувати " або вимірюється в процесі шляхом зміни температури тіла. Навпаки, приховане тепло відноситься до того моменту, коли енергія поглинається або вивільняється без генерації температурних змін.

Індекс

  • 1 Прихована теплота плавлення
  • 2 Латентна теплота випаровування
  • 3 Латентна теплота затвердіння
  • 4 Латентна теплота конденсації
  • 5 Посилання

Латентна теплота плавлення

Злиття - це фізичний процес, який представляється як фазовий перехід речовини з твердого до рідкого. Отже, прихована теплота плавлення речовини, або ентальпія плавлення, є зміною ентальпії, що виникає в результаті поглинання енергії, і що призводить до переходу речовини від твердої фази до рідкої фази при постійному тиску.

Температура, при якій відбувається цей перехід, називається температурою плавлення, а тиск приймається рівним 1 атм або 101 325 кПа, залежно від роботи системи.

Завдяки різниці міжмолекулярних сил, молекули в рідкій фазі мають більш високу внутрішню енергію, ніж тверда речовина, тому тверді речовини вимагають позитивної енергії (поглинають тепло), щоб розплавити їх і досягти рідини, тоді як рідини повинні виділити тепло для заморожування (затвердіння).

Ця зміна ентальпії може бути застосована до будь-якої кількості речовини, що досягає розплавлення, незалежно від того, наскільки мало, і є постійним значенням (однаковою кількістю енергії), що виражається в одиницях кДж / кг, коли ви хочете посилатися на одиниці тіста.

Це завжди позитивна величина, за винятком гелію, що означає, що гелій замерзає з поглинанням тепла. Значення латентного термоядерного синтезу для води становить 333,55 кДж / кг.

Латентна теплота випаровування

Також називається ентальпією випаровування, тобто кількістю енергії, яка повинна бути додана до речовини в рідкій фазі для її переходу в газову фазу. Це значення є функцією тиску, при якому відбувається перетворення.

Зазвичай вона пов'язана з нормальною температурою кипіння речовини, тобто температура кипіння, яку вона має, коли тиск пари рідини дорівнює атмосферному тиску на рівні моря (1 атм).

Теплота випаровування залежить від температури, хоча можна припустити, що вона залишається постійною в низькотемпературних діапазонах і при температурах, значно менших, ніж.

Крім того, важливо відзначити, що теплота випаровування зменшується при високих температурах, аж до досягнення так званої критичної температури речовини, де вони прирівнюються. Крім критичної температури, парові і рідкі фази стають нерозрізними, і речовина стає станом надкритичної рідини.

Математично це виражається як збільшення енергії парової фази в порівнянні з енергією в рідкій фазі, плюс робота, яка повинна застосовуватися при атмосферному тиску..

Першим терміном (збільшення енергії) буде енергія, яка буде потрібна для подолання міжмолекулярних взаємодій, які існують у рідині, де ті речовини з вищими силами між зв'язками (наприклад, вода) матимуть більш високі латентні теплоти випаровування (2257 кДж / кг). ), ніж ті, у яких між їх зв'язками мало сили (21 кДж / кг).

Латентна теплота затвердіння

Прихована теплота застигання - це тепло, задіяне в фазовому зміні речовини з рідкої на тверду. Як згадувалося раніше, молекули речовини в рідкій фазі володіють більшою внутрішньою енергією, ніж тверді, тому при затвердінні енергія вивільняється замість поглинання її, як у плавленні.

Отже, в термодинамічній системі можна сказати, що прихована теплота застигання є протилежною до такої злиття, оскільки задіяна енергія вивільняється назовні, коли відбувається зміна фази.

Тобто, якщо значення латентної теплоти водних розплавів становить 333,55 кДж / кг, то значення прихованої теплоти застигання або заморожування води складе -333,55 кДж / кг..

Латентна теплота конденсації

Прихована теплота конденсації - це те, що відбувається, коли відбувається зміна фази від газоподібної речовини до рідини, як у випадку водяної пари.

Що стосується енергії кожної молекули, то в газах це навіть вище, ніж у рідинах, тому також відбувається вивільнення енергії при переході від першої фази до другої..

Знову ж таки, можна сказати, що значення прихованої теплоти конденсації буде таким же, як і випаровування, але з від'ємним значенням. Тоді значення латентної теплоти конденсації для води буде дорівнювати -2257 кДж / кг.

При більш високих температурах теплота конденсації зменшується, а температура кипіння зростатиме.

Список літератури

  1. Латентна теплота. (s.f.). Отримано з en.wikipedia.org
  2. Smith, J.M., Van Ness, H.C. & Abbott, M.M. (2007). Вступ до хіміко-технологічної термодинаміки. Мексика: McGraw-Hill.
  3. Levine, I. (2002). Фізична хімія Мадрид: McGraw-Hill.
  4. Power, N. (s.f.). Атомна енергетика. Отримано з ядерної енергії
  5. Elert, G. (s.f.). Гіпертекст фізики. Отримано з physics.info