Slēptā siltuma siltums, iztvaikošana, sacietēšana un kondensācija



The latents siltums ir tāds, kas "nejūtas", jo tas atspoguļo siltumenerģiju, kas tiek atbrīvota vai absorbēta fāzes izmaiņu laikā, nepalielinot vai nemazinot termodinamiskās sistēmas temperatūru. Ir vairāki latenta siltuma veidi, kurus regulē vielas fāzes izmaiņas.

Latentā siltuma veidi ir latentā kodolsintēzes siltums, iztvaikošana, sacietēšana un kondensācija. Citiem vārdiem sakot, šīs vērtības ir siltuma vienības uz masu, kas nepieciešamas fāzes izmaiņu sasniegšanai. Termodinamikas jomā siltuma pārneses un termiskās ietekmes izpēte ir izplatīta.

Šīs sekas ir iesaistītas jebkurā procesā, pat tajās, kas notiek nemainīgā temperatūrā. Tad tiek novēroti divu veidu siltumi, ko procesa laikā var pārnest uz ķermeni vai vielu un apkārtējo vidi, ko regulē attiecīgās vielas īpašības: siltums saprātīgi un siltumu latents.

Saprātīgs siltums attiecas uz siltumu, kas ir "justies " vai mērot procesā, mainot ķermeņa temperatūru. Turpretim latents siltums attiecas uz brīdi, kad enerģija tiek absorbēta vai atbrīvota, neradot temperatūras izmaiņas.

Indekss

  • 1 Latents sildīšanas siltums
  • 2 Latentais iztvaikošanas siltums
  • 3 Latentā sacietēšanas siltums
  • 4 Latentais kondensāta siltums
  • 5 Atsauces

Slēptā siltuma siltums

Kodolsintēze ir fizisks process, kas tiek attēlots kā vielas fāzes pāreja no cietas uz šķidrumu. Tādēļ vielas latentā sasilšana vai saplūšanas entalpija ir entalpijas maiņa, kas rodas enerģijas absorbcijas rezultātā un kas izraisa attiecīgās vielas nonākšanu no cietas fāzes uz šķidro fāzi pie pastāvīga spiediena.

Temperatūra, kurā notiek šī pāreja, tiek saukta par kušanas temperatūru, un tiek pieņemts, ka spiediens ir 1 atm vai 101 325 kPa, atkarībā no strādātās sistēmas..

Pateicoties atšķirībām starpmolekulārajos spēkos, molekulām šķidrā fāzē ir augstāka iekšējā enerģija nekā cietai vielai, tāpēc cietajām vielām nepieciešama pozitīva enerģija (absorbēt siltumu), lai tās izkausētu un sasniegtu šķidrumu, kamēr šķidrumiem jābūt atlaist siltumu, lai sasaldētu (cietinātu).

Šo entalpijas maiņu var piemērot jebkuram vielas daudzumam, kas sasniedz sabrukumu, neatkarīgi no tā, cik mazs, un ir nemainīga vērtība (tāda pati enerģija), ko izsaka kJ / kg vienībās, kad vēlaties atsaukties uz vienībām. mīklas.

Tas vienmēr ir pozitīvs daudzums, izņemot hēliju, kas nozīmē, ka hēlijs sasalst ar siltuma absorbciju. Latentā ūdens sildīšanas vērtība ir 333,55 kJ / kg.

Latentais iztvaikošanas siltums

To sauc arī par iztvaikošanas entalpiju, ir enerģijas daudzums, kas jāpievieno vielai šķidrā fāzē, lai tas varētu pāriet uz gāzes fāzi. Šī vērtība ir spiediena funkcija, kurā notiek transformācija.

Tas parasti ir saistīts ar vielas normālo viršanas punktu, tas ir, viršanas punktu, kad šķidruma tvaika spiediens ir vienāds ar atmosfēras spiedienu jūras līmenī (1 atm)..

Iztvaikošanas siltums ir atkarīgs no temperatūras, lai gan var pieņemt, ka tas paliek nemainīgs zemās temperatūras diapazonos un temperatūrās, kas ir daudz zemākas par vienu..

Turklāt ir svarīgi atzīmēt, ka iztvaikošanas siltums pazeminās augstās temperatūrās, līdz tiek sasniegta tā sauktā kritiskā temperatūra, kur tie ir pielīdzināti. Pārsniedzot kritisko temperatūru, tvaiku un šķidruma fāzes kļūst neatdalāmas, un viela kļūst par pārkritisku šķidruma stāvokli..

Matemātiski to izsaka kā tvaika fāzes enerģijas pieaugumu, salīdzinot ar šķidrās fāzes enerģiju, kā arī darbu, kas jāpiemēro pret atmosfēras spiedienu.

Pirmais termins (enerģijas palielinājums) būs enerģija, kas būs nepieciešama, lai pārvarētu šķidrumā esošās starpmolekulārās mijiedarbības, kur šīm vielām ar augstākiem spēkiem starp saitēm (piemēram, ūdeni) būs lielāka latentā iztvaicēšanas siltuma temperatūra (2257 kJ / kg). ) nekā tie, kuriem starp tām ir neliels spēks (21 kJ / kg).

Slēptais cietināšanas siltums

Slēptais cietināšanas siltums ir siltums, kas saistīts ar vielas fāzes maiņu no šķidruma līdz cietai vielai. Kā minēts iepriekš, šķidrā fāzē esošās vielas molekulām ir lielāka iekšējā enerģija nekā cietajām vielām, tāpēc cietināšanas procesā enerģija tiek atbrīvota tā vietā, lai to absorbētu, tāpat kā saplūšana.

Tātad termodinamiskā sistēmā var teikt, ka latentā sacietēšanas siltums ir pretējs kodolsintēzes siltumam, jo ​​iesaistītā enerģija tiek izlaista ārpusē, kad notiek fāzes izmaiņas.

Tas nozīmē, ka, ja latenta siltuma vērtība kūst, tas ir 333,55 kJ / kg, tad ūdens sabrukšanas vai sasaldēšanas latentā siltuma vērtība būs -333,55 kJ / kg..

Slēpts kondensāta siltums

Slēptais kondensācijas siltums ir tas, kas rodas, kad fāzes pāreja no gāzveida vielas tiek mainīta uz šķidrumu, tāpat kā ūdens tvaiku gadījumā..

Attiecībā uz katras molekulas enerģiju gāzēs tas ir pat augstāks nekā šķidrumos, tāpēc ir arī enerģijas izdalīšanās, sākot no pirmā posma uz otro.

Atkal, var teikt, ka latentā kondensāta siltuma vērtība būs tāda pati kā iztvaikošanas, bet ar negatīvu vērtību. Pēc tam latentā ūdens kondensācijas siltuma vērtība būs -2257 kJ / kg.

Augstākās temperatūrās kondensācijas siltums samazināsies, bet viršanas temperatūra palielināsies.

Atsauces

  1. Slēpts siltums. (s.f.). Izgūti no en.wikipedia.org
  2. Smith, J.M., Van Ness, H.C., & Abbott, M.M. (2007). Ievads ķīmiskās tehnoloģijas termodinamikā. Meksika: McGraw-Hill.
  3. Levine, I. (2002). Fiziskā ķīmija Madride: McGraw-Hill.
  4. Power, N. (s.f.). Kodolenerģija. Izgūti no kodolprogrammas-power.net
  5. Elert, G. (s.f.). Fizikas hipertextbook. Izgūti no. \ T