Latentna toplina fuzije, isparavanje, skrućivanje i kondenzacija



latentna toplina je onaj koji ne "osjeća", jer predstavlja toplinsku energiju koja se oslobađa ili apsorbira tijekom promjene faze, bez povećanja ili smanjenja temperature termodinamičkog sustava. Postoji nekoliko vrsta latentne topline, koje su regulirane faznim promjenama tvari.

Tipovi latentne topline su latentna toplina fuzije, isparavanje, skrućivanje i kondenzacija. Drugim riječima, ove vrijednosti su jedinice topline po masi koje su potrebne za postizanje promjene faze. U području termodinamike uobičajeno je proučavanje prijenosa topline i toplinskih učinaka.

Ovi učinci su uključeni u bilo koji proces, čak iu onima koji se javljaju na konstantnoj temperaturi. Zatim se promatraju dvije vrste topline koje se tijekom procesa mogu prenijeti na tijelo ili tvar i okolinu, a koje su regulirane individualnim svojstvima uključene tvari: toplina osjetljiv i topline latentan.

Osjetljiva toplina odnosi se na toplinu koja je "osjetiti " ili izmjerene u procesu kroz promjene tjelesne temperature. Nasuprot tome, latentna toplina se odnosi na trenutak u kojem se energija apsorbira ili oslobađa bez stvaranja temperaturnih promjena.

indeks

  • 1 Latentna toplina fuzije
  • 2 Latentna toplina isparavanja
  • 3 Latentna toplina skrućivanja
  • 4 Latentna toplina kondenzacije
  • 5 Reference

Latentna toplina fuzije

Fuzija je fizički proces koji je predstavljen kao fazni prijelaz tvari iz krutog u tekući. Stoga je latentna toplina fuzije tvari ili entalpije fuzije promjena entalpije koja je rezultat apsorpcije energije i koja dovodi dotičnu tvar iz čvrste faze u tekuću fazu pri konstantnom tlaku..

Temperatura na kojoj se taj prijelaz pojavljuje naziva se temperatura taljenja, a tlak se pretpostavlja da je 1 atm ili 101 325 kPa, ovisno o sustavu.

Zahvaljujući razlici u intermolekularnim silama, molekule u tekućoj fazi imaju veću unutarnju energiju od krutine, tako da krute tvari zahtijevaju pozitivnu energiju (apsorbiraju toplinu) da ih istope i dosegnu tekućinu, dok tekućine moraju oslobađanje topline za zamrzavanje (skrućivanje).

Ova promjena entalpije može se primijeniti na bilo koju količinu tvari koja dostiže topljenje, bez obzira na to koliko je mala, i konstantna vrijednost (ista količina energije) koja je izražena u jedinicama kJ / kg kada se želite odnositi na jedinice tijesta.

Uvijek je to pozitivna količina, osim u slučaju helija, što znači da helij zamrzava apsorpcijom topline. Vrijednost latentne toplinske fuzije za vodu iznosi 333,55 kJ / kg.

Latentna toplina isparavanja

Također se naziva entalpija isparavanja, količina energije koja se mora dodati u tvar u tekućoj fazi kako bi ona prešla u plinsku fazu. Ova vrijednost je funkcija tlaka pri kojem dolazi do transformacije.

Obično je povezana s uobičajenom točkom vrenja tvari, tj. Točkom vrenja koju ima kada je tlak pare tekućine jednak atmosferskom tlaku na razini mora (1 atm).

Toplina isparavanja ovisi o temperaturi, iako se može pretpostaviti da ona ostaje konstantna na niskim temperaturama i na temperaturama znatno nižim od jednog..

Osim toga, važno je napomenuti da se toplina isparavanja smanjuje na visokim temperaturama, sve dok se ne dostigne takozvana kritična temperatura tvari, gdje se izjednačavaju. Iznad kritične temperature, faze pare i tekućine postaju nerazlučive, a tvar postaje stanje superkritične tekućine.

Matematički se izražava kao povećanje energije parne faze u odnosu na energiju u tekućoj fazi, plus rad koji se mora primijeniti na atmosferski tlak.

Prvi termin (povećanje energije) bit će energija koja će biti potrebna za prevladavanje intermolekularnih interakcija koje postoje u tekućini, gdje će one tvari s višim silama između veza (voda, na primjer) imati veće latentne topline isparavanja (2257 kJ / kg). ) od onih s malo sile između njihovih veza (21 kJ / kg).

Latentna toplina skrućivanja

Latentna toplina skrućivanja je toplina uključena u faznu promjenu tvari iz tekuće u krutu. Kao što je ranije spomenuto, molekule tvari u tekućoj fazi imaju veću unutarnju energiju od krutih, tako da se u skrućivanju oslobađa energija umjesto da se apsorbira, kao u fuziji.

Dakle, u termodinamičkom sustavu može se reći da je latentna toplina skrućivanja suprotna od topline fuzije, budući da se uključena energija oslobađa izvana kada dođe do promjene faze..

Naime, ako vrijednost latentne topline taline vode iznosi 333,55 kJ / Kg, tada će vrijednost skrivenosti ili smrzavanja vode kod latentne topline biti -333,55 kJ / kg..

Latentna toplina kondenzacije

Latentna toplina kondenzacije je ona koja se javlja kada dođe do promjene faze iz plinovite tvari u tekućinu, kao u slučaju vodene pare.

Što se tiče energije svake molekule, u plinovima je to čak i više nego u tekućinama, tako da postoji i oslobađanje energije pri prelasku iz prve faze u drugu..

Opet, može se reći da će vrijednost latentne topline kondenzacije biti ista kao vrijednost isparavanja, ali s negativnom vrijednošću. Zatim će vrijednost latentne topline kondenzacije za vodu biti jednaka -2257 kJ / kg.

Pri višim temperaturama, toplina kondenzacije će se smanjiti, dok će se točka vrenja povećati.

reference

  1. Latentna toplina. (N. D.). Preuzeto s en.wikipedia.org
  2. Smith, J.M., Van Ness, H.C., & Abbott, M.M. (2007). Uvod u termodinamiku kemijskog inženjerstva. Meksiko: McGraw-Hill.
  3. Levine, I. (2002). Fizikalna kemija Madrid: McGraw-Hill.
  4. Power, N. (s.f.). Nuklearna energija. Preuzeto s nuclear-power.net
  5. Elert, G. (s.f.). Hypertextbook za fiziku. Preuzeto s physics.info