Latentna toplota fuzije, uparjanje, strjevanje in kondenzacija



The latentna toplota To je tisto, ki ni "občutek", saj predstavlja toplotno energijo, ki se sprosti ali absorbira med fazno spremembo, ne da bi povečanje ali zmanjšanje temperature termodinamične sistema. Obstaja več vrst latentne toplote, ki ga ureja fazne spremembe snovi.

Tipi latentne toplote so latentna toplota fuzije, uparjanje, strjevanje in kondenzacija. Z drugimi besedami, te vrednosti so enote toplote na maso, ki so potrebne za dosego spremembe faze. Na področju termodinamike je študija prenosa toplote in toplotnih učinkov pogosta.

Ti učinki so vključeni v kateremkoli procesu, tudi tiste, ki se pojavljajo pri konstantni temperaturi. Nato opazili obe vrsti toplote, ki se lahko prenese na telo ali snovi in ​​okolico med postopkom iz posameznih lastnosti snovi vključene ureja: toploto razumno in toplote latentno.

Občutljiva toplota se nanaša na toploto, ki jeobčutek " ali merimo v procesu s spremembami telesne temperature. Nasprotno pa se latentna toplota nanaša na trenutek, v katerem se energija absorbira ali sprosti, ne da bi pri tem povzročila temperaturne spremembe.

Indeks

  • 1 Latentna toplota fuzije
  • 2 Latentna toplota izhlapevanja
  • 3 Latentna toplota strjevanja
  • 4 Latentna toplota kondenzacije
  • 5 Reference

Latentna toplota fuzije

Fuzija je fizikalni proces, ki je predstavljen kot fazni prehod snovi iz trdne v tekočino. Zato je latentna toplota fuzije snovi ali entalpije fuzije sprememba entalpije, ki izhaja iz absorpcije energije in vodi zadevno snov iz trdne faze v tekočo fazo pri konstantnem tlaku..

Temperatura, pri kateri pride do tega prehoda, se imenuje temperatura tališča, predpostavlja se, da je tlak 1 atm ali 101 325 kPa, odvisno od sistema, ki deluje.

Zaradi razlike v medmolekularnih silah imajo molekule v tekoči fazi večjo notranjo energijo kot trdna, tako da trdne snovi potrebujejo pozitivno energijo (absorbirajo toploto), da jih tali in dosežejo tekočino, medtem ko morajo tekočine sprosti toploto za zamrzovanje (strjevanje).

Ta sprememba entalpije se lahko uporabi za katero koli količino snovi, ki doseže taljenje, ne glede na to, kako majhna je, in je konstantna vrednost (enaka količina energije), ki je izražena v enotah kJ / kg, če se želite sklicevati na enote. testa.

Vedno je pozitivna količina, razen v primeru helija, kar pomeni, da s absorpcijo toplote zamrzne helij. Vrednost latentne toplotne fuzije za vodo je 333,55 kJ / kg.

Latentna toplota izhlapevanja

Imenovana tudi uparjalna entalpija, je količina energije, ki jo je treba dodati, da snov v tekoči fazi za ta prehod v plinasto fazo. Ta vrednost je odvisna od tlaka, pri katerem pride do transformacije.

Običajno je povezana z običajnim vreliščem snovi, to je vrelišče, ki ga ima, ko je parni tlak tekočine enako atmosferskemu tlaku na morski gladini (1 atm)..

Toplota izhlapevanja je odvisna od temperature, čeprav se lahko domneva, da ostane konstantna pri nizkih temperaturnih območjih in pri temperaturah, ki so veliko nižje od enega..

Poleg tega je pomembno omeniti, da se toplota uparjanja pri visokih temperaturah zmanjšuje, dokler ne doseže tako imenovane kritične temperature snovi, kjer se izenačijo. Če presežemo kritično temperaturo, postanejo hlapne in tekoče faze nerazločne in snov postane stanje superkritične tekočine..

Matematično, je izražen kot povečanje energije parni fazi v primerjavi z energijo v tekoči fazi, dodatno delo, ki se uporabljajo proti atmosferskim tlakom.

Prvi izraz (povečanje energije) bo energija, ki bo potrebna za premagovanje intermolekularnih interakcij, ki obstajajo v tekočini, kjer bodo tiste snovi z višjimi silami med vezmi (voda, na primer) imele višje latentne vročine uparjanja (2257 kJ / kg). ) od tistih z malo sile med svojimi členi (21 kJ / kg).

Latentna toplota strjevanja

Latentna toplota strjevanja je toplota, ki je vključena v fazno spremembo snovi iz tekočine v trdno snov. Kot smo že omenili, imajo molekule snovi v tekoči fazi večjo notranjo energijo kot trdne, zato se pri strjevanju energija sprošča namesto, da bi jo absorbirala, kot pri fuziji..

Torej lahko v termodinamičnem sistemu rečemo, da je latentna toplota strjevanja nasprotna tisti pri fuziji, ker se vključena energija sprosti zunaj, ko pride do spremembe faze..

Če je vrednost latentne toplote taline vode 333,55 kJ / Kg, bo vrednost strjevanja ali zamrzovanja vode z latentno toploto -333,55 kJ / kg..

Latentna toplota kondenzacije

Latentna toplota kondenzacije je tista, ki se pojavi, ko pride do spremembe faze iz plinaste snovi v tekočino, kot v primeru vodne pare..

Za energetsko vsake molekule v tem plinu je še višje kot v tekočinah, zato tudi pride do sproščanja energije pri prehodu iz prve faze v drugo.

Ponovno lahko rečemo, da bo vrednost latentne toplote kondenzacije enaka kot pri izhlapevanju, vendar z negativno vrednostjo. Potem bo vrednost kondenzacije vode za latentno toploto enaka -2257 kJ / kg.

Pri višjih temperaturah se bo temperatura kondenzacije zmanjšala, vrelišče pa se bo povečalo.

Reference

  1. Latentna toplota. (s.f.). Vzpostavljeno iz en.wikipedia.org
  2. Smith, J.M., Van Ness, H.C., & Abbott, M.M. (2007). Uvod v kemijsko inženirsko termodinamiko. Mehika: McGraw-Hill.
  3. Levine, I. (2002). Fizikalna kemija Madrid: McGraw-Hill.
  4. Power, N. (s.f.). Jedrska energija. Vzpostavljeno iz nuclear-power.net
  5. Elert, G. (s.f.). Hypertextbook za fiziko. Vzpostavljeno iz physics.info