Скрытая теплота, также называемая теплотой трансформации, - это физическая величина, которая обозначает количество тепла, получаемого или отдаваемого телом при изменении его физического состояния.
Важно подчеркнуть, что при этом преобразовании температура остается прежней, то есть это изменение не учитывается.
В качестве примера можно представить тающий кубик льда. Когда он начинает менять свое физическое состояние (от твердого до жидкого), температура воды остается одинаковой в обоих состояниях.
Формула
Для расчета скрытой теплоты используется формула:
Q = м. L
Где,
Q: количество тепла (лайм или Дж)
м: масса (г или кг)
L: скрытое тепло (кал / г или Дж / кг)
В Международной системе (SI) скрытая теплота выражается в Дж / кг (Джоуль на килограмм). Но его также можно измерить в кал / г (калорийность на грамм).
Обратите внимание, что скрытая теплота может иметь отрицательные или положительные значения. Таким образом, если вещество выделяет тепло, его значение будет отрицательным (экзотермический процесс). Это происходит в затвердевание а также разжижение.
С другой стороны, если он получает тепло, значение будет положительным (эндотермический процесс). Это происходит в Слияние и дальше испарение.
Читать далее: Эндотермические и экзотермические реакции.
Скрытая теплота испарения
В скрытой теплоте происходит изменение физического состояния. То есть вещество может переходить из твердого состояния в жидкое, из жидкого в газообразное и наоборот.
Когда изменение от жидкая фаза в газовую фазу скрытая теплота называется теплотой испарения (Lv).
График изменения температуры воды и физического состояния
Скрытая теплота испарения воды составляет 540 кал / г. То есть для испарения 1 г воды при 100 ° C необходимо 540 кал.
В этом случае количество необходимого тепла (Q) пропорционально массе вещества (m):
Q = Ур. м
Где,
Ур.: постоянный
Читайте тоже: Физические состояния воды а также Точка плавления и точка кипения.
Удельная теплоемкость
О удельная теплоемкость количество тепла, необходимое для повышения температуры на 1 ° C 1 г элемента. Каждый элемент имеет определенную теплоемкость.
Рассчитывается по формуле:
c = Q / м. Δθ или же c = C / м
Где,
ç: удельная теплоемкость (кал / г ° C или Дж / кг. K)
Q: количество тепла (лайм или Дж)
м: масса (г или кг)
Δθ: изменение температуры (° C или K)
Ç: теплоемкость (кал / ° C или Дж / K)
Примечание: В отличие от скрытой теплоты, удельная теплоемкость учитывает изменение температуры (конечная температура минус начальная температура), происходящее в организме.
Чувствительное тепло
Помимо теплоемкости, явное тепло это также вызывает изменения температуры. Это количество отличается от скрытой теплоты, поскольку оно изменяет температуру, а не изменение состояния.
Например, когда мы нагреваем металлический стержень. В результате будет наблюдаться повышение температуры материала, однако его твердое состояние не изменится.
Для расчета явного тепла используется следующая формула:
Q = м. ç. Δθ
Q: количество явного тепла (лайм или Дж)
м: масса тела (г или кг)
ç: удельная теплоемкость вещества (кал / г ° C или Дж / кг ° C)
Δθ: изменение температуры (° C или K)
Читайте тоже:
- Тепло и температура
- Калориметрия
- распространение тепла
- Теплоемкость
Упражнения для вступительных экзаменов с обратной связью
1. (Unifor-CE) Кубик льда массой 100 г, первоначально при температуре -20 ° C, нагревают до тех пор, пока он не станет водой при 40 ° C (данные: удельная теплоемкость льда 0,50 кал / г ° C; удельная теплоемкость воды 1,0 кал / г ° C; теплота плавления льда 80 кал / г). Количество явного тепла и скрытого теплообмена, обмениваемых при этом преобразовании, в калориях, соответственно, составляло:
а) 8000 и 5000
б) 5000 и 8000
в) 5000 и 5000
г) 4000 и 8000
д) 1000 и 4000
Альтернатива б) 5000 и 8000
2. (UNIP-SP) Скрытая удельная теплота таяния льда составляет 80 кал / г. Чтобы растопить 80 г льда без изменения температуры, необходимо количество скрытой теплоты:
а) 1,0 кал.
б) 6,4 кал.
в) 1,0 ккал
г) 64 ккал
д) 6.4. 103 ккал.
Альтернатива д) 6.4. 103 ккал.
3. (FUVEST) Используйте воду при 80 ° C и лед при 0 ° C. Желательно получить 100 граммов воды при температуре 40 ° C (после достижения равновесия), смешивая воду и лед в изолирующем контейнере с незначительной теплоемкостью. Известно, что скрытая удельная теплота таяния льда составляет 80 кал / г, а явная удельная теплоемкость воды составляет 1,0 кал / г ° C. Используемая масса льда:
а) 5,0 г
б) 12,5 г
в) 25г
г) 33г
д) 50г
Альтернатива в) 25г
