Căldură latentă
În termodinamică , căldura latentă (indicată cu simbolul λ , litera greacă lambda ) este cantitatea de energie schimbată (sub formă de căldură ) în cursul unei tranziții de fază (sau „schimbare de stare”). [1] De exemplu, „căldura latentă de fuziune” este energia maximă corespunzătoare trecerii unui sistem (format dintr-una sau mai multe substanțe chimice ) de la starea solidă la cea lichidă .
Caracteristici
În sistemul internațional , unitatea de măsură a căldurii latente este J / kg . Căldura latentă este adesea exprimată per mol de substanță (căldură latentă molară), iar în SI se măsoară în J / mol .
Conform teoriei cinetice a gazelor , în timpul tranziției de fază a unui sistem bifazic , energia furnizată (sau absorbită) către sistem nu crește (sau scade) temperatura acestuia, ci acționează mai degrabă asupra puterii legăturilor intermoleculare . Această energie este căldură latentă.
De exemplu, în timp ce fierbe apa , căldura furnizată nu își ridică temperatura (aceasta, de fapt, rămâne constantă în timpul fierberii ), ci furnizează energie moleculelor, care, în consecință, vor fi libere să ocupe tot volumul la dispoziția lor ( adică vor trece de la starea lichidă , caracterizată prin compresibilitate slabă, la starea vaporilor ), până când toată apa a trecut în faza gazoasă .
În funcție de tipul de tranziție de fază în cauză, vorbim de:
- căldura latentă de fuziune
- căldură latentă de vaporizare
- căldură latentă de sublimare .
Căldura necesară pentru tranziția de fază a unei mase m de substanță este:
Adică, căldura Q furnizată sau scăzută din sistem nu afectează temperatura, dar este proporțională cu cantitatea de substanță m care a schimbat faza și continuă până când toată substanța schimbă faza.
Dimpotrivă, în absența tranzițiilor de fază, o alimentare (sau o retragere) de căldură determină o variație a temperaturii (crescând sau scăzând): în acest caz vorbim de căldură sensibilă .
Masa
Căldura și temperatura latente la schimbarea stării substanțelor comune | ||||
| Substanţă | Căldură latentă de fuziune [kJ / kg] | Temperatura de fuziune [° C] | Căldură latentă de fierbere [kJ / kg] | Temperatura de fierbere [° C] |
|---|---|---|---|---|
| Alcool etilic | 108 | -114 | 855 | 78.3 |
| Amoniac | 339 | -75 | 1369 | -33 |
| Dioxid de carbon | 184 | -78,5 | 574 | -56,56 |
| heliu | 1,25 | -269,7 | 21 | -268,93 |
| Hidrogen | 58 | -259 | 455 | -253 |
| Azot | 25.7 | -210 | 200 | -196 |
| Oxigen | 13.9 | -219 | 213 | -183 |
| Mercur | 11 | -39 | 294 | 357 |
| Toluen | −95 | 351 | 110.6 | |
| Sulf | 54 | 115 | 1406 | 445 |
| Cascadă | 333,5 | 0 | 2272 | 100 |
Notă
- ^(RO) DOE Fundamentals Handbook - "Termodinamică, transfer de căldură și flux de fluid", p. 21. Arhivat la 20 decembrie 2016 la Internet Archive .
Bibliografie
- Herbert Callen . Termodinamica . Tamburini Editore, Milano, 1972
Elemente conexe
linkuri externe
- ( EN ) Căldură latentă , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
- Căldura latentă a topirii metalelor , la engineeringtoolbox.com .
- Determinarea entalpiei de evaporare a unui lichid pur ( PDF ) [ link rupt ] , pe temporar.uniroma2.it .
- Temperaturi de topire latente și călduri ale unor substanțe calculate la 1 atm , pe itchiavari.org .
- Explicați căldura latentă și căldura specifică a apei, amoniacului și metanolului cu grade de libertate ( PDF ), pe journal.lapen.org.mx . Adus la 24 mai 2009 (arhivat din original la 6 februarie 2009) .
- Energy Matters - Heat ( PDF ), la mrmackenzie.co.uk .
| Controlul autorității | Thesaurus BNCF 31407 · GND (DE) 4399192-0 |
|---|
