Η λανθάνουσα θερμότητα, που ονομάζεται επίσης θερμότητα μετασχηματισμού, είναι μια φυσική ποσότητα που προσδιορίζει την ποσότητα θερμότητας που λαμβάνεται ή εκχωρείται από ένα σώμα καθώς αλλάζει η φυσική του κατάσταση.
Είναι σημαντικό να επισημανθεί ότι σε αυτόν τον μετασχηματισμό η θερμοκρασία παραμένει η ίδια, δηλαδή δεν λαμβάνει υπόψη αυτήν την παραλλαγή.
Για παράδειγμα, μπορούμε να σκεφτούμε έναν παγάκι που λιώνει. Όταν αρχίζει να αλλάζει τη φυσική του κατάσταση (στερεό σε υγρό), η θερμοκρασία του νερού παραμένει η ίδια και στις δύο καταστάσεις.
Τύπος
Για τον υπολογισμό της λανθάνουσας θερμότητας χρησιμοποιείται ο τύπος:
Ε = μ. μεγάλο
Οπου,
Ερ: ποσότητα θερμότητας (ασβέστης ή J)
Μ: μάζα (g ή kg)
μεγάλο: λανθάνουσα θερμότητα (cal / g ή J / Kg)
Στο Διεθνές Σύστημα (SI), η λανθάνουσα θερμότητα δίνεται σε J / Kg (Joule ανά χιλιόγραμμο). Αλλά μπορεί επίσης να μετρηθεί σε θερμίδες / γραμμάριο (θερμίδες ανά γραμμάριο).
Σημειώστε ότι η λανθάνουσα θερμότητα μπορεί να έχει αρνητικές ή θετικές τιμές. Έτσι, εάν η ουσία παράγει θερμότητα, η τιμή της θα είναι αρνητική (εξώθερμη διαδικασία). Αυτό συμβαίνει στο
στερεοποίηση και υγροποίηση.Από την άλλη πλευρά, εάν δέχεται θερμότητα, η τιμή θα είναι θετική (ενδοθερμική διαδικασία). Αυτό συμβαίνει στο Σύντηξη και συνεχώς εξάτμιση.
Διαβάστε περισσότερα: Ενδοθερμικές και εξωθερμικές αντιδράσεις.
Λανθάνουσα θερμότητα εξάτμισης
Σε λανθάνουσα θερμότητα συμβαίνει η αλλαγή της φυσικής κατάστασης. Δηλαδή, η ουσία μπορεί να αλλάξει από στερεό σε υγρό, από υγρό σε αέριο και αντίστροφα.
Όταν η αλλαγή είναι από υγρή φάση σε αέρια φάση Η λανθάνουσα θερμότητα ονομάζεται θερμότητα εξάτμισης (Lv).
Γράφημα της μεταβολής της θερμοκρασίας του νερού και της φυσικής κατάστασης
Η λανθάνουσα θερμότητα της εξάτμισης του νερού είναι 540 cal / g. Δηλαδή, χρειάζονται 540 cal για να εξατμιστεί 1 g νερού στους 100 ° C.
Σε αυτήν την περίπτωση, η απαιτούμενη ποσότητα θερμότητας (Q) είναι ανάλογη με τη μάζα της ουσίας (m):
Q = Lv. Μ
Οπου,
Λβ: σταθερά
Διαβάστε επίσης: Φυσικές καταστάσεις νερού και Σημείο τήξεως και σημείο βρασμού.
Ειδική θερμότητα
Ο ειδική θερμότητα είναι η ποσότητα θερμότητας που απαιτείται για την αύξηση της θερμοκρασίας κατά 1 ° C από 1 g του στοιχείου. Κάθε στοιχείο έχει μια συγκεκριμένη θερμότητα.
Υπολογίζεται με τον τύπο:
c = Q / m. Δθ ή c = C / m
Οπου,
ντο: ειδική θερμότητα (cal / g ° C ή J / Kg. K)
Ερ: ποσότητα θερμότητας (ασβέστης ή J)
Μ: μάζα (g ή kg)
Δθ: διακύμανση θερμοκρασίας (° C ή K)
ΝΤΟ: θερμική χωρητικότητα (cal / ° C ή J / K)
Σημείωση: Σε αντίθεση με τη λανθάνουσα θερμότητα, η συγκεκριμένη θερμότητα λαμβάνει υπόψη τη διακύμανση της θερμοκρασίας (τελική θερμοκρασία μείον θερμοκρασία έναρξης) που εμφανίζεται στο σώμα.
Ευαίσθητη θερμότητα
Εκτός από τη συγκεκριμένη θερμότητα, το λογική θερμότητα προκαλεί επίσης αλλαγές στη θερμοκρασία. Είναι μια διαφορετική ποσότητα από τη λανθάνουσα θερμότητα, καθώς τροποποιεί τη θερμοκρασία και όχι την αλλαγή της κατάστασης.
Ένα παράδειγμα είναι όταν θερμαίνουμε μια μεταλλική ράβδο. Το αποτέλεσμα θα παρατηρηθεί από την αύξηση της θερμοκρασίας του υλικού, ωστόσο, η στερεά του κατάσταση δεν αλλάζει.
Για τον υπολογισμό της λογικής θερμότητας χρησιμοποιείται ο ακόλουθος τύπος:
Ε = μ. ντο. Δθ
Ερ: ποσότητα αισθητής θερμότητας (ασβέστης ή J)
Μ: μάζα σώματος (g ή kg)
ντο: ειδική θερμότητα της ουσίας (cal / g ° C ή J / Kg ° C)
Δθ: διακύμανση θερμοκρασίας (° C ή K)
Διαβάστε επίσης:
- Θερμότητα και θερμοκρασία
- Θερμιδομετρία
- εξάπλωση θερμότητας
- Θερμική χωρητικότητα
Εξετάσεις Ασκήσεις με Ανατροφοδότηση
1. (Unifor-CE) Παγάκι μάζας 100 g, αρχικά σε θερμοκρασία -20 ° C, θερμαίνεται έως ότου γίνει νερό στους 40 ° C (δεδομένα: ειδική θερμότητα πάγου 0,50 cal / g ° C; ειδική θερμότητα νερού 1,0 cal / g ° C; τήξη θερμότητας πάγου 80 cal / g). Οι ποσότητες λογικής θερμότητας και λανθάνουσας θερμότητας που ανταλλάχθηκαν σε αυτόν τον μετασχηματισμό, σε θερμίδες, ήταν, αντίστοιχα:
α) 8.000 και 5.000
β) 5.000 και 8.000
γ) 5.000 και 5.000
δ) 4.000 και 8.000
ε) 1.000 και 4.000
Εναλλακτική β) 5.000 και 8.000
2. (UNIP-SP) Η λανθάνουσα ειδική θερμότητα τήξης πάγου είναι 80 cal / g. Για να λιώσει μια μάζα πάγου 80g, χωρίς διακύμανση της θερμοκρασίας, η ποσότητα λανθάνουσας θερμότητας που απαιτείται είναι:
α) 1,0 θερμ
β) 6,4 θερμ
γ) 1,0 kcal
δ) 64 kcal
ε) 6.4. 103cal
Εναλλακτική ε) 6.4. 103cal
3. (FUVEST) Χρησιμοποιήστε νερό στους 80 ° C και πάγο στους 0 ° C. Είναι επιθυμητό να ληφθούν 100 γραμμάρια νερού σε θερμοκρασία 40 ° C (μετά την ισορροπία), ανάμιξη νερού και πάγου σε ένα μονωτικό δοχείο με αμελητέα θερμική ικανότητα. Είναι γνωστό ότι η λανθάνουσα ειδική θερμότητα τήξης πάγου είναι 80 cal / g και η λογική ειδική θερμότητα του νερού είναι 1,0 cal / g ° C. Η μάζα πάγου που χρησιμοποιείται είναι:
α) 5.0g
β) 12,5 γραμ
γ) 25γρ
δ) 33γρ
ε) 50 γρ
Εναλλακτική γ) 25g
