Căldura latentă, numită și căldură de transformare, este o cantitate fizică care desemnează cantitatea de căldură primită sau dată de un corp pe măsură ce starea sa fizică se schimbă.
Este important să subliniem că în această transformare temperatura rămâne aceeași, adică nu ia în considerare această variație.
De exemplu, ne putem gândi la un cub de gheață care se topește. Când începe să-și schimbe starea fizică (solid în lichid), temperatura apei rămâne aceeași în ambele stări.
Formulă
Pentru a calcula căldura latentă se folosește formula:
Q = m. L
Unde,
Î: cantitate de căldură (var sau J)
m: masa (g sau kg)
L: căldură latentă (cal / g sau J / Kg)
În sistemul internațional (SI), căldura latentă este dată în J / Kg (Joule pe kilogram). Dar poate fi măsurat și în cal / g (calorii pe gram).
Rețineți că căldura latentă poate avea valori negative sau pozitive. Astfel, dacă substanța produce căldură, valoarea acesteia va fi negativă (proces exoterm). Acest lucru se întâmplă în solidificare și lichefiere.
Pe de altă parte, dacă primește căldură, valoarea va fi pozitivă (proces endoterm). Acest lucru se întâmplă în Fuziune și pe vaporizare.
Citeste mai mult: Reacții endotermice și exoterme.
Căldura latentă de vaporizare
În căldura latentă are loc schimbarea stării fizice. Adică, substanța se poate schimba de la solid la lichid, de la lichid la gaz și invers.
Când schimbarea este de la fază lichidă în fază gazoasă căldura latentă se numește căldură de vaporizare (Lv).
Grafic al variației temperaturii apei și al modificărilor stării fizice
Căldura latentă de vaporizare a apei este de 540 cal / g. Adică, este nevoie de 540 cal pentru a evapora 1 g de apă la 100 ° C.
În acest caz, cantitatea de căldură necesară (Q) este proporțională cu masa substanței (m):
Q = Lv. m
Unde,
Lv: constant
Citește și: Stări fizice ale apei și Punctul de topire și punctul de fierbere.
Căldura specifică
O căldura specifică este cantitatea de căldură necesară pentru a crește temperatura cu 1 ° C din 1g din element. Fiecare element are o căldură specifică.
Se calculează după formula:
c = Q / m. Δθ sau c = C / m
Unde,
ç: căldură specifică (cal / g ° C sau J / Kg. K)
Î: cantitate de căldură (var sau J)
m: masa (g sau kg)
Δθ: variație de temperatură (° C sau K)
Ç: capacitate termică (cal / ° C sau J / K)
Notă: Spre deosebire de căldura latentă, căldura specifică ia în considerare variația temperaturii (temperatura finală minus temperatura de pornire) care are loc în corp.
Căldură sensibilă
Pe lângă căldura specifică, căldură sensibilă provoacă, de asemenea, modificări de temperatură. Este o cantitate diferită de căldura latentă, deoarece modifică temperatura și nu schimbarea stării.
Un exemplu este atunci când încălzim o bară de metal. Rezultatul va fi observat prin creșterea temperaturii materialului, cu toate acestea, starea sa solidă nu se modifică.
Pentru a calcula căldura sensibilă se folosește următoarea formulă:
Q = m. ç. Δθ
Î: cantitate de căldură sensibilă (var sau J)
m: masa corporală (g sau kg)
ç: căldura specifică a substanței (cal / g ° C sau J / Kg ° C)
Δθ: variație de temperatură (° C sau K)
Citește și:
- Căldură și temperatură
- Calorimetrie
- propagarea căldurii
- Capacitate termică
Exerciții de examen de admitere cu feedback
1. (Unifor-CE) Un cub de gheață cu o masă de 100 g, inițial la o temperatură de -20 ° C, este încălzit până devine apă la 40 ° C (date: căldură specifică de gheață 0,50 cal / g ° C; căldura specifică a apei 1,0 cal / g ° C; topirea căldurii de gheață 80 cal / g). Cantitățile de căldură sensibilă și căldură latentă schimbate în această transformare, în calorii, au fost, respectiv:
a) 8.000 și 5.000
b) 5.000 și 8.000
c) 5.000 și 5.000
d) 4.000 și 8.000
e) 1.000 și 4.000
Alternativa b) 5.000 și 8.000
2. (UNIP-SP) Căldura specifică latentă a topirii gheții este de 80 cal / g. Pentru a topi o masă de gheață de 80 g, fără variații de temperatură, cantitatea de căldură latentă necesară este:
a) 1,0 cal
b) 6,4 cal
c) 1,0 kcal
d) 64 kcal
e) 6.4. 103cal
Alternativa e) 6.4. 103cal
3. (FUVEST) Folosiți apă la 80 ° C și gheață la 0 ° C. Se dorește obținerea a 100 de grame de apă la o temperatură de 40 ° C (după echilibru), amestecând apă și gheață într-un recipient izolator cu capacitate termică neglijabilă. Se știe că căldura specifică latentă a topirii gheții este de 80 cal / g și căldura specifică sensibilă a apei este de 1,0 cal / g ° C. Masa de gheață care trebuie utilizată este:
a) 5,0 g
b) 12,5g
c) 25g
d) 33g
e) 50g
Alternativă c) 25g
