Latentais karstums pret saprātīgu karstumu
Kad sistēmas enerģija mainās temperatūras starpības dēļ starp sistēmu un tās apkārtni, mēs sakām, ka enerģija ir pārnesta kā siltums (q). Siltuma pārnese notiek no augstas temperatūras uz zemu temperatūru, kas ir saskaņā ar temperatūras gradientu.
Latentais karstums
Kad vielā notiek fāzes maiņa, enerģija tiek absorbēta vai atbrīvota kā siltums. Latentais siltums ir siltums, kas tiek absorbēts vai atbrīvots no vielas fāzes maiņas laikā. Šīs siltuma izmaiņas neizraisa temperatūras izmaiņas, jo tās tiek absorbētas vai atbrīvotas. Fāzes maiņa nozīmē, ka cieta viela nonāk gāzveida fāzē vai šķidrums pāriet uz cieto fāzi vai otrādi. Tā ir spontāna konversija un notiek noteiktā spiediena temperatūrā raksturīgā temperatūrā. Tātad divi latentā siltuma veidi ir latentais saplūšanas siltums un latentais iztvaikošanas siltums. Slēptais saplūšanas siltums notiek kušanas vai sasalšanas laikā. Un latentais iztvaikošanas siltums notiek vārīšanās vai kondensācijas laikā. Fāzes maiņa atbrīvo siltumu (eksotermisku), pārvēršot gāzi šķidrumā vai šķidrumu cietā stāvoklī. Fāzes maiņa absorbē enerģiju/siltumu (endotermiski), pārejot no cietas uz šķidrumu vai no šķidruma uz gāzi. Piemēram, tvaika stāvoklī ūdens molekulas ir ļoti enerģiskas. Un nav starpmolekulāro pievilkšanās spēku. Viņi pārvietojas kā atsevišķas ūdens molekulas. Salīdzinot ar to, šķidrā stāvokļa ūdens molekulām ir zema enerģija. Tomēr dažas ūdens molekulas spēj izkļūt tvaika stāvoklī, ja tām ir augsta kinētiskā enerģija. Normālā temperatūrā būs līdzsvars starp tvaika stāvokli un šķidrā stāvokļa ūdens molekulām. Bet, karsējot viršanas temperatūrā, lielākā daļa ūdens molekulu tiks izlaistas tvaika stāvoklī. Tātad, kad ūdens molekulas iztvaiko, ūdeņraža saites starp ūdens molekulām ir jāpārtrauc. Šim nolūkam ir nepieciešama enerģija, un šī enerģija ir pazīstama kā latentais iztvaikošanas siltums. Ūdenim šī fāzes maiņa notiek pie 100°C (ūdens viršanas temperatūra). Tomēr, kad šī fāzes maiņa notiek šajā temperatūrā, ūdens molekulas absorbē siltumenerģiju, lai pārtrauktu saites, taču tas nepaaugstinās temperatūru vairāk.
Īpašais latentais siltums ir siltumenerģijas daudzums, kas nepieciešams, lai pilnībā pārvērstu fāzi citā vielas masas vienības fāzē.
Saprātīgs karstums
Jūtīgais siltums ir enerģijas pārnešanas veids termodinamiskās reakcijas laikā, kas izraisa temperatūras izmaiņas. Vielas jūtamo siltumu var aprēķināt pēc šādas formulas.
Q=mc∆T
Q=saprātīgs karstums
M=vielas masa
C=īpatnējā siltuma jauda
∆T=temperatūras izmaiņas, ko izraisa siltumenerģija
Kāda ir atšķirība starp latento siltumu un jūtīgo siltumu?
• Latentais siltums neietekmē vielas temperatūru, turpretim jūtams siltums ietekmē temperatūru un liek tai paaugstināties vai pazemināties.
• Latentais siltums tiek absorbēts vai izdalās, mainoties fāzei. Jūtīgais siltums ir siltums, kas izdalās vai tiek absorbēts jebkura termodinamiskā procesa laikā, izņemot fāzes izmaiņas.
• Piemēram, sildot ūdeni no 25°C līdz 100°C, piegādātā enerģija izraisīja temperatūras paaugstināšanos. Tāpēc 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.
