潜熱:それは何ですか、式と演習

潜熱は、変態熱とも呼ばれ、物理状態の変化に応じて物体が受け取るまたは放出する熱の量を示す物理量です。

この変換では、温度は同じままである、つまり、この変動を考慮していないことを強調することが重要です。

例として、溶けている角氷を考えることができます。 物理的状態(固体から液体)に変化し始めると、水温は両方の状態で同じままです。

潜熱を計算するには、次の式を使用します。

Q = m。 L

どこ、

Q:熱量(ライムまたはJ)
m:質量(gまたはkg)
L:潜熱(cal / gまたはJ / Kg)

国際システム(SI)では、潜熱はJ / Kg(ジュール/キログラム)で表されます。 ただし、cal / g(1グラムあたりのカロリー)で測定することもできます。

潜熱は負または正の値を持つ可能性があることに注意してください。 したがって、物質が熱を発生している場合、その値は負になります(発熱過程)。 これはで発生します 凝固 そして 液化.

一方、熱を受けている場合、値は正になります(吸熱プロセス)。 これはで発生します 融合気化.

続きを読む: 吸熱および発熱反応.

蒸発潜熱

潜熱では、物理的状態の変化が起こります。 つまり、物質は固体から液体へ、液体から気体へ、またはその逆に変化する可能性があります。

からの変更の場合 液相から気相へ 潜熱は蒸発熱(Lv)と呼ばれます。

水温変動

水温変化と物理的状態変化のグラフ

水の蒸発潜熱は540カロリー/ gです。 つまり、100°Cで1gの水を蒸発させるには540カロリーが必要です。

この場合、必要な熱量(Q)は物質の質量(m)に比例します。

Q = Lv。 m

どこ、

Lv: 絶え間ない

あまりにも読んでください: 水の物理的状態 そして 融点と沸点.

比熱

O 比熱 は、1gのエレメントの温度を1°C上げるのに必要な熱量です。 各要素には比熱があります。

これは次の式で計算されます。

c = Q / m。 Δθ または c = C / m

どこ、

ç:比熱(cal / g°CまたはJ /Kg。K)
Q:熱量(ライムまたはJ)
m:質量(gまたはkg)
Δθ:温度変化(°CまたはK)
Ç:熱容量(cal /°CまたはJ / K)

注意:潜熱とは異なり、比熱は体内で発生する温度変化(終了温度から開始温度を引いたもの)を考慮します。

顕熱

比熱に加えて、 顕熱 また、温度の変化を引き起こします。 状態変化ではなく温度を変化させるため、潜熱とは量が異なります。

例として、金属棒を加熱する場合があります。 結果は材料の温度の上昇によって観察されますが、その固体状態は変化しません。

顕熱を計算するには、次の式を使用します。

Q = m。 ç。 Δθ
Q
:顕熱量(ライムまたはJ)
m:体重(gまたはkg)
ç:物質の比熱(cal / g°CまたはJ / Kg°C)
Δθ:温度変化(°CまたはK)

あまりにも読んでください:

  • 熱と温度
  • 熱量測定
  • 熱の広がり
  • 熱容量

フィードバック付き入試演習

1. (Unifor-CE)質量100 gの角氷は、最初は-20°Cの温度で、40°Cで水になるまで加熱されます(データ:氷の比熱0.50 cal / g°C; 水の比熱1.0cal / g°C; 氷の融解熱80cal / g)。 この変換で交換された顕熱と潜熱の量(カロリー)は、それぞれ次のとおりです。

a)8,000および5,000
b)5,000および8,000
c)5,000および5,000
d)4,000および8,000
e)1,000および4,000

代替案b)5,000および8,000

2. (UNIP-SP)氷が溶ける潜熱比熱は80 cal / gです。 温度変化なしに80gの氷を溶かすには、必要な潜熱量は次のとおりです。

a)1.0カロリー
b)6.4 cal
c)1.0 kcal
d)64 kcal
e)6.4。 103cal

代替案e)6.4。 103cal

3. (FUVEST)80°Cの水と0°Cの氷を使用します。 熱容量が無視できる断熱容器内で水と氷を混合し、40°Cの温度(平衡後)で100グラムの水を得ることが望まれます。 溶ける氷の潜熱比熱は80cal / gであり、水の顕熱比熱は1.0 cal / g°Cであることが知られています。 使用する氷床は次のとおりです。

a)5.0g
b)12.5g
c)25g
d)33g
e)50g

代替案c)25g

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