Varjatud soojus: valem, näited, tabel ja harjutused

Kuumusvarjatud on summa energiasoojus mille keha või termodünaamiline süsteem neelab või loobub füüsilise oleku muutumise ajal, aastal püsiv temperatuur.

Kui puhas aine saavutab temperatuuri Fusioon või keemine, teie soojenduse ajal hakkab teie füüsiline seisund muutuma. Selles protsessis absorbeerib see jätkuvalt soojust temperatuurjäänusedpidev. See juhtub seetõttu, et nende temperatuuride saavutamisel, kus füüsikalises olekus muutused toimuvad, kasutatakse kogu termodünaamilise süsteemi neelduvat soojust energiapotentsiaal mis hoiab selle molekule koos. Niipea, kui termodünaamiline süsteem neelab kogu oma molekulide lõhustamiseks vajaliku energia, väheneb nende omavaheline interaktsioon, mis näitab, et nende liitumisolek on muutunud. Pärast füüsikalise oleku muutumist imendus soojus isotermiliselt molekulid imenduvad jätkuvalt, pakkudes neile energiakineetika. Seda tüüpi soojust, mis suurendab molekulide kineetilist energiat, nimetatakse mõistlik kuumus.

Vaataka: Seitse “kuldset” näpunäidet tõhusamaks füüsikaõppeks

O kuumusvarjatud mõõdab soojushulka massiühiku kohta, mis on vajalik mis tahes soojuse muutmiseks keha füüsiline seisund, seega tema mõõtühik, vastavalt rahvusvahelisele süsteemile (SI) on Jouleperkilogramm (J / kg). Kuid muude üksuste, näiteks kalorsusegapergrammi (cal / g), on kalorimeetria uurimisel üsna tavaline.

Varjatud kuumuse tüübid

Soojust on kahte tüüpi: o kuumuskuitasemel see on kuumusvarjatud. Mõistlik soojus on see, mis kandub kehade vahel temperatuurimuutuste korral. Varjatud soojus tekib omakorda siis, kui toimub soojusülekanne ilma temperatuuri muutusteta.

Varjatud soojust muudetakse füüsikalises olekus erinevate muutuste korral. Vaadake erinevaid varjatud kuumuse tüüpe:

• varjatud kuumusaastalühinemine (L_F): see on soojus, mille kehad sulandumisprotsessi käigus neelavad või sellest loobuvad: vedelast tahkeks ja vastupidi, püsiva temperatuuriga.

• varjatud kuumusaastalaurustamine (L_V): on see, mis kandub tahke-vedeliku või vedeliku-tahke muundumise käigus, aastal püsiv temperatuur.

Vaataka: Mis on soojusmahtuvus?

Näitedaastalkuumusvarjatud

Vaadake mõnda igapäevast olukorda, kus toimub varjatud soojusvahetus:

• Kui me soojendame vett kuni temperatuurini 100 ° C, alustab see aurustumisprotsessi. Kuni kogu vesi auruks ei muutu, ei muutu selle temperatuur.

• Kui valame vett väga kuumale pinnale, aurustub kogu vesi peaaegu koheselt. Seda protsessi nimetatakse kuumutamiseks ja see hõlmab varjatud soojuse neeldumist.

• Kui me puudutame soodapudelit madalal temperatuuril ja kogu selle sisu, toimub varjatud soojusvahetus külmub püsival temperatuuril kiiresti tänu vee sulamistemperatuurist madalamale temperatuurile.

varjatud kuumuse valem

Varjatud soojus arvutatakse isotermilises muundumises ülekantava soojushulga suhte järgi:

Q - ülekantud soojushulk

m - kehamass

L - varjatud kuumus

Faasimuutused ja varjatud kuumus

Toimuvad puhaste ainete faasimuutused aastaltemperatuurpidev, varjatud kuumuse neelamise või vabastamise teel. Kõigil puhastel ainetel on a küttekõver sarnane allolevale pildile:

Kell kõveradaastalküte need seovad temperatuuri (y-telg) antud või saadud soojushulgaga (x-telg). Faasimuutustes (protsessid II ja IV) püsib temperatuur konstantsena, kuigi soojusvahetus on endiselt olemas.

Vaadake ka: Kalorimeetria alused

varjatud kuumalaud

Normaalsetes tingimustes temperatuur ja surve, O kuumusvarjatud vee füüsikalises olekus erinevate muutuste korral on toodud allolevas tabelis:

Muutumine	Varjatud kuumus (cal / g)
Sulandumine (0 ° C)	80
Tahkumine (0 ° C)	-80
Aurustamine (100 ° C)	540
Kondensatsioon (100 ° C)	-540

Vastavalt ülaltoodud tabelile 80kaloreid külmutama 1 grammivett sulamistemperatuuril (0 ° C). Negatiivsed märgid protsessid tahkumine ja kondenseerumine näitavad, et neis eraldus soojus, nii et need kaks teisendust on eksotermiline. Allpool olev tabel näitab varjatud kuumust J / kg, samade protsesside jaoks:

Muutumine	Varjatud soojus (J / kg)
Sulandumine (0 ° C)	333.10^3
Tahkumine (0 ° C)	-333.10^3
Aurustamine (100 ° C)	2,2.10^6
Kondensatsioon (100 ° C)	-2,2.10^6

varjatud soojusharjutused

1) Ühte anumasse mahub 500 g vedelat vett. Kui veetemperatuur ei muutu, aurustub kogu selle sisu järsku. Tehke kindlaks, kui palju soojust on selle anuma sisemusse kandunud.

Andmed: L_F = 540 cal / g

Resolutsioon:

Selle veemassi aurustamiseks vajaliku soojushulga arvutamiseks kasutame järgmist valemit:

Kasutades harjutuse pakutavaid andmeid, teeme järgmise arvutuse:

Minu poolt. Rafael Helerbrock