חום סמוי: מה זה, נוסחה ותרגילים

חום סמוי, הנקרא גם חום טרנספורמציה, הוא כמות פיזיקלית שמייעדת את כמות החום שקיבל או נמסר על ידי הגוף כאשר מצבו הפיזי משתנה.

חשוב להדגיש כי בתמורה זו הטמפרטורה נשארת זהה, כלומר היא אינה שוקלת את השונות הזו.

כדוגמה, אנו יכולים לחשוב על קוביית קרח שנמסה. כאשר הוא מתחיל לשנות את מצבו הפיזי (מוצק לנוזל), טמפרטורת המים נשארת זהה בשני המצבים.

נוּסחָה

כדי לחשב את החום הסמוי משתמשים בנוסחה:

ש = m. ל

איפה,

ש: כמות חום (סיד או J)
M: מסה (גרם או ק"ג)
ל: חום סמוי (cal / g או J / Kg)

במערכת הבינלאומית (SI), חום סמוי ניתן ב- J / Kg (ג'ול לק"ג). אך ניתן למדוד אותו גם בקל / גרם (קלוריה לגרם).

שימו לב שלחום סמוי יכולים להיות ערכים שליליים או חיוביים. לפיכך, אם החומר מניב חום, ערכו יהיה שלילי (תהליך אקסותרמי). זה קורה ב התמצקות ו נזילות.

מצד שני, אם הוא מקבל חום, הערך יהיה חיובי (תהליך אנדותרמי). זה קורה ב היתוך והמשיך הִתאַדוּת.

קרא עוד: תגובות אנדותרמיות ואקסותרמיות.

חום אידוי סמוי

בחום סמוי מתרחש שינוי המצב הפיזי. כלומר, החומר יכול לעבור ממוצק לנוזל, מנוזל לגז ולהיפך.

כשהשינוי הוא מ שלב נוזלי לשלב גז חום סמוי נקרא חום אידוי (Lv).

גרף של שינויי טמפרטורת מים ושינויים במצב הפיזי

חום אידוי המים הסמוי הוא 540 קלוריות / גרם. כלומר, יש צורך ב -540 קלור כדי לאדות 1 גרם מים בטמפרטורה של 100 מעלות צלזיוס.

במקרה זה, כמות החום הנדרשת (Q) היא פרופורציונאלית למסת החומר (מ '):

Q = Lv. M

איפה,

Lv: קבוע

קרא גם: מצבים פיזיים של מים ו נקודת התכה ונקודת רתיחה.

חום ספציפי

או חום ספציפי הוא כמות החום הדרושה להגברת הטמפרטורה ב- 1 מעלות צלזיוס של 1 גרם של היסוד. לכל אלמנט יש חום ספציפי.

זה מחושב על ידי הנוסחה:

c = Q / m. Δθ אוֹ c = C / m

איפה,

ç: חום ספציפי (cal / g ° C או J / Kg. K)
ש: כמות חום (סיד או J)
M: מסה (גרם או ק"ג)
Δθ: וריאציה בטמפרטורה (° C או K)
Ç: קיבולת תרמית (cal / ° C או J / K)

הערה: בניגוד לחום סמוי, חום ספציפי מתחשב בשינוי הטמפרטורה (טמפרטורת הסיום פחות טמפרטורת ההתחלה) המתרחשת בגוף.

חום רגיש

בנוסף לחום הספציפי, ה- חום הגיוני זה גם גורם לשינויים בטמפרטורה. מדובר בכמות שונה מחום סמוי, מכיוון שהוא משנה את הטמפרטורה ולא את שינוי המצב.

דוגמה לכך היא כאשר אנו מחממים מוט מתכת. התוצאה נצפית על ידי עליית הטמפרטורה של החומר, אולם מצבו המוצק אינו משתנה.

כדי לחשב את החום הגיוני משתמשים בנוסחה הבאה:

ש = m. ç. Δθ
ש: כמות חום הגיונית (סיד או J)
M: מסת גוף (גרם או ק"ג)
ç: חום ספציפי של החומר (cal / g ° C או J / Kg ° C)
Δθ: וריאציה בטמפרטורה (° C או K)

קרא גם:

• חום וטמפרטורה
• קלורימטריה
• ממרח חום
• קיבולת תרמית

תרגילי בחינת כניסה עם משוב

1. (Unifor-CE) קוביית קרח במסה 100 גרם, בתחילה בטמפרטורה של -20 מעלות צלזיוס, מחוממת עד שהיא הופכת למים בטמפרטורה של 40 מעלות צלזיוס (נתונים: חום ספציפי של קרח 0.50 ק"ג / גרם צלזיוס; חום מים ספציפי 1.0 קלוריות / גרם מעלות צלזיוס; חום נמס של קרח 80 קלוריות / גרם). כמויות החום הגיוני והחום הסמוי שהוחלפו בתמורה זו, בקלוריות, היו, בהתאמה:

א) 8,000 ו -5,000
ב) 5,000 ו -8,000
ג) 5,000 ו -5,000
ד) 4,000 ו -8,000
ה) 1,000 ו -4,000

ראה תשובה

חלופה ב) 5,000 ו -8,000

2. (UNIP-SP) החום הספציפי הסמוי של המסת קרח הוא 80 קלוריות / גרם. כדי להמיס מסה של 80 גרם של קרח, ללא שינויי טמפרטורה, כמות החום הסמוי הדרושה היא:

א) 1.0 קלוריות
ב) 6.4 קלוריות
ג) 1.0 קק"ל
ד) 64 קק"ל
ה) 6.4. 103 קלוריות

ראה תשובה

חלופה ה) 6.4. 103 קלוריות

3. (FUVEST) השתמש במים בטמפרטורה של 80 מעלות צלזיוס ובקרח ב 0 מעלות צלזיוס. רצוי להשיג 100 גרם מים בטמפרטורה של 40 מעלות צלזיוס (לאחר שיווי משקל), ערבוב מים וקרח במיכל בידוד עם יכולת חום זניחה. ידוע כי החום הספציפי הסמוי של נמס קרח הוא 80 קלוריות / גרם והחום הספציפי ההגיוני של מים הוא 1.0 קלוריות / גרם מעלות צלזיוס. מסת הקרח לשימוש:

א) 5.0 גרם
ב) 12.5 גרם
ג) 25 גרם
ד) 33 גרם
ה) 50 גרם

ראה תשובה

חלופה ג) 25 גרם