Różnica między ciepłem utajonym a ciepłem jawnym

Ciepło utajone a ciepło jawne

Kiedy energia systemu zmienia się z powodu różnicy temperatur między systemem a jego otoczeniem, mówimy, że energia została przekazana jako ciepło (q). Przenoszenie ciepła odbywa się od wysokiej temperatury do niskiej temperatury, która jest zgodna z gradientem temperatury.

Ciepło

Gdy substancja ulega przemianie fazowej, energia jest absorbowana lub uwalniana jako ciepło. Utajone ciepło to ciepło, które jest absorbowane lub uwalniane z substancji podczas zmiany fazy. Te zmiany ciepła nie powodują zmian temperatury, ponieważ są one absorbowane lub uwalniane. Zmiana fazy oznacza substancję stałą przechodzącą w fazę gazową lub ciecz przechodzącą w fazę stałą lub odwrotnie. Jest to spontaniczna konwersja i zachodzi w charakterystycznej temperaturze dla danego ciśnienia. Dwie formy utajonego ciepła to utajone ciepło topnienia i utajone ciepło parowania. Utajone ciepło topnienia zachodzi podczas topienia lub zamrażania. Utajone ciepło parowania zachodzi podczas gotowania lub kondensacji. Zmiana fazy uwalnia ciepło (egzotermiczne) podczas przekształcania gazu w ciecz lub cieczy w ciało stałe. Zmiana fazy pochłania energię / ciepło (endotermiczne) przy przechodzeniu od ciała stałego do płynu lub od płynu do gazu. Na przykład w stanie pary cząsteczki wody są wysoce energetyczne. I nie ma sił przyciągania międzycząsteczkowego. Poruszają się jako pojedyncze cząsteczki wody. W porównaniu z tym cząsteczki wody w stanie ciekłym mają niskie energie. Jednak niektóre cząsteczki wody mogą uciekać do stanu pary, jeśli mają wysoką energię kinetyczną. W normalnej temperaturze będzie równowaga między stanem pary a cząsteczkami wody w stanie ciekłym. Ale podczas ogrzewania w temperaturze wrzenia większość cząsteczek wody zostanie uwolniona do stanu pary. Kiedy cząsteczki wody odparowują, wiązania wodorowe między cząsteczkami wody muszą zostać przerwane. Do tego potrzebna jest energia, która jest znana jako utajone ciepło parowania. W przypadku wody ta zmiana fazy występuje w temperaturze 100 ° C (temperatura wrzenia wody). Jednak gdy ta zmiana fazy zachodzi w tej temperaturze, energia cieplna jest absorbowana przez cząsteczki wody, aby zerwać wiązania, ale nie zwiększy to temperatury bardziej.

Określone ciepło utajone oznacza ilość energii cieplnej potrzebnej do całkowitego przekształcenia fazy w inną fazę masy jednostkowej substancji.

Rozsądne ciepło

Ciepło jawne jest formą przekazywania energii podczas reakcji termodynamicznej, która powoduje zmianę temperatury. Ciepło jawne substancji można obliczyć według następującego wzoru.

Q = mc∆T

Q = ciepło jawne

M = masa substancji

C = pojemność cieplna właściwa

∆T = zmiana temperatury spowodowana energią cieplną