Θερμότηταλανθάνων είναι το ποσό των ενέργειαθερμικός το οποίο απορροφάται ή εγκαταλείπεται από ένα σώμα ή θερμοδυναμικό σύστημα, κατά τη διάρκεια μιας αλλαγής στη φυσική του κατάσταση, σε σταθερή θερμοκρασία.
Όταν μια καθαρή ουσία φτάσει τη θερμοκρασία της Σύντηξη ή βρασμός, κατά τη διάρκεια της προθέρμανσής σας, η φυσική σας κατάσταση αρχίζει να αλλάζει. Σε αυτή τη διαδικασία, συνεχίζει να απορροφά τη θερμότητα, ωστόσο θερμοκρασίαλείψανασυνεχής. Αυτό συμβαίνει επειδή, όταν φθάνουμε σε αυτές τις θερμοκρασίες, στις οποίες συμβαίνουν αλλαγές φυσικής κατάστασης, όλη η θερμότητα που απορροφάται από το θερμοδυναμικό σύστημα χρησιμοποιείται για να ξεπεράσει ενέργειαδυνητικός που διατηρεί τα μόρια του μαζί. Μόλις το θερμοδυναμικό σύστημα απορροφά όλη την ενέργεια που απαιτείται για τη διάσπαση των μορίων του, η αλληλεπίδραση μεταξύ τους μειώνεται, υποδηλώνοντας ότι η κατάσταση συσσωμάτωσης τους έχει αλλάξει. Μετά την αλλαγή στη φυσική κατάσταση, η θερμότητα που απορροφήθηκε ισοθερμικά συνεχίζει να απορροφάται από τα μόρια, παρέχοντάς τα
ενέργειακινητική. Αυτός ο τύπος θερμότητας που αυξάνει την κινητική ενέργεια των μορίων ονομάζεται λογική θερμότητα.Κοίταεπίσης: Επτά συμβουλές "Gold" για μια πιο αποτελεσματική μελέτη φυσικής
Ο θερμότηταλανθάνων μετρά την ποσότητα θερμότητας, ανά μονάδα μάζας, που απαιτείται για οποιαδήποτε αλλαγή φυσική κατάσταση του σώματος, επομένως, η μονάδα μέτρησης, σύμφωνα με το Διεθνές Σύστημα (SI), είναι το Μονάδα ενέργειας ή έργουανάχιλιόγραμμο (J / kg). Ωστόσο, η χρήση άλλων μονάδων όπως το θερμίδαανάγραμμάριο (cal / g), είναι αρκετά κοινό στη μελέτη της θερμιδομετρίας.
Τύποι λανθάνουσας θερμότητας
Υπάρχουν δύο τύποι θερμότητας: o θερμότηταανεπίπεδο είναι το θερμότηταλανθάνων. Η ευαίσθητη θερμότητα είναι αυτή που μεταφέρεται μεταξύ των σωμάτων όταν υπάρχουν αλλαγές στη θερμοκρασία. Η λανθάνουσα θερμότητα, με τη σειρά της, συμβαίνει όταν υπάρχουν μεταφορές θερμότητας χωρίς αλλαγές θερμοκρασίας.
Η λανθάνουσα θερμότητα αλλάζει για διαφορετικές αλλαγές στη φυσική κατάσταση. Δείτε τους διαφορετικούς τύπους λανθάνουσας θερμότητας:
λανθάνουσα θερμότητασεσυγχώνευση (Λφά): Είναι η θερμότητα που απορροφάται ή παραδίδεται από τα σώματα κατά τη διάρκεια της διαδικασίας σύντηξης: από υγρό σε στερεό και αντίστροφα, με σταθερή θερμοκρασία.
λανθάνουσα θερμότητασεεξάτμιση (LΒ): είναι αυτή που μεταφέρεται κατά τη διάρκεια στερεών-υγρών ή υγρών-στερεών μετασχηματισμών, σε σταθερή θερμοκρασία.
Κοίταεπίσης: Τι είναι η θερμική χωρητικότητα;
Παραδείγματασεθερμότηταλανθάνων
Δείτε μερικές καθημερινές καταστάσεις στις οποίες υπάρχουν λανθάνουσες ανταλλαγές θερμότητας:
Όταν θερμαίνουμε το νερό, σε θερμοκρασία 100 ° C, ξεκινά η διαδικασία εξάτμισης. Όσο όλο το νερό δεν μετατρέπεται σε ατμούς, η θερμοκρασία του δεν αλλάζει.
Όταν ρίχνουμε νερό σε πολύ ζεστή επιφάνεια, όλο το νερό εξατμίζεται σχεδόν αμέσως. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται θέρμανση και περιλαμβάνει την απορρόφηση λανθάνουσας θερμότητας.
Υπάρχει λανθάνουσα ανταλλαγή θερμότητας όταν αγγίζουμε ένα μπουκάλι σόδας σε χαμηλές θερμοκρασίες και όλο το περιεχόμενό του παγώνει γρήγορα σε σταθερή θερμοκρασία, χάρη στη θερμοκρασία που είναι χαμηλότερη από το σημείο τήξης του νερού.
λανθάνουσα θερμική φόρμουλα
Η λανθάνουσα θερμότητα υπολογίζεται με την αναλογία της ποσότητας θερμότητας που μεταφέρεται στον ισοθερμικό μετασχηματισμό:
Ερ - ποσότητα θερμότητας που μεταφέρεται
Μ - μάζα σώματος
μεγάλο - λανθάνουσα θερμότητα
Αλλαγές φάσης και λανθάνουσα θερμότητα
Εμφανίζονται αλλαγές φάσης σε καθαρές ουσίες σεθερμοκρασίασυνεχής, απορροφώντας ή απελευθερώνοντας λανθάνουσα θερμότητα. Όλες οι καθαρές ουσίες έχουν καμπύλη θέρμανσης παρόμοια με την παρακάτω εικόνα:
Στο καμπύλεςσεθέρμανση συσχετίζουν τη θερμοκρασία (άξονας y) με την ποσότητα θερμότητας που δίνεται ή λαμβάνεται (άξονας x). Στις αλλαγές φάσης (διεργασίες II και IV), η θερμοκρασία παραμένει σταθερή, αν και υπάρχει ακόμη ανταλλαγή θερμότητας.
Δείτε επίσης: Βασικές αρχές της θερμιδομετρίας
λανθάνων πίνακας θερμότητας
Υπό κανονικές συνθήκες θερμοκρασία και πίεσηΟ θερμότηταλανθάνων του νερού, για τις διαφορετικές αλλαγές στη φυσική του κατάσταση, φαίνεται στον παρακάτω πίνακα:
Μεταμόρφωση |
Λανθάνουσα θερμότητα (cal / g) |
Σύντηξη (0 ° C) |
80 |
Στερεοποίηση (0 ° C) |
-80 |
Εξάτμιση (100 ° C) |
540 |
Συμπύκνωση (100 ° C) |
-540 |
Σύμφωνα με τον παραπάνω πίνακα, 80θερμίδες να παγώσει 1 γραμμάριονερού στη θερμοκρασία τήξης (0 ° C). Τα αρνητικά σημάδια στο διεργασίες του στερεοποίηση και συμπύκνωση δείχνουν ότι η θερμότητα απελευθερώθηκε σε αυτά, οπότε αυτές οι δύο μετασχηματισμοί είναι εξώθερμος. Ο παρακάτω πίνακας δείχνει τη λανθάνουσα θερμότητα J / kg, για τις ίδιες διαδικασίες:
Μεταμόρφωση |
Λανθάνουσα θερμότητα (J / kg) |
Σύντηξη (0 ° C) |
333.103 |
Στερεοποίηση (0 ° C) |
-333.103 |
Εξάτμιση (100 ° C) |
2,2.106 |
Συμπύκνωση (100 ° C) |
-2,2.106 |
λανθάνουσες ασκήσεις θερμότητας
1) Ένα δοχείο περιέχει 500 g υγρού νερού. Χωρίς αλλαγές στη θερμοκρασία του νερού, όλο το περιεχόμενό του εξατμίζεται ξαφνικά. Προσδιορίστε πόση θερμότητα έχει μεταφερθεί στα περιεχόμενα αυτού του δοχείου.
Δεδομένα: Lφά = 540 cal / g
Ανάλυση:
Για τον υπολογισμό της ποσότητας θερμότητας που απαιτείται για την εξάτμιση αυτής της μάζας νερού, θα χρησιμοποιήσουμε τον ακόλουθο τύπο:
Χρησιμοποιώντας τα δεδομένα που παρέχονται από την άσκηση, θα κάνουμε τον ακόλουθο υπολογισμό:
Από εμένα, Rafael Helerbrock