Latentna toplina

Latentna toplina , energija koju apsorbira ili oslobađa tvar tijekom promjene svog fizičkog stanja (faze) koja se događa bez promjene njezina temperatura . Latentna toplina povezana s topljenjem krutine ili smrzavanjem tekućine naziva se toplina fuzije ; ono što je povezano s isparavanjem tekućine ili krutine ili kondenzacijom pare naziva se toplina isparavanja . Latentna toplina obično se izražava kao količina toplina (u jedinicama džula ili kalorija ) po molu ili jedinici mase tvari koja prolazi kroz stanje.

topljenje kockica leda

topljenje kockica leda Kockice leda se tope kako im temperatura raste. Tijekom topljenja led upija latentnu toplinu koja se koristi za promjenu stanja vode iz leda u tekuću. Dok led upija latentnu toplinu, temperatura mu se ne mijenja. T.Tulic / Fotolia



što znači kada se energija čuva

Na primjer, kada lonac od voda drži se kipućim, temperatura ostaje na 100 ° C (212 ° F) sve dok posljednja kap ne ispari, jer se sva toplina dodana tekućini apsorbira kao latentna toplina isparavanja i odvodi molekulama pare koja izlazi. Slično tome, dok se led topi, on ostaje na 0 ° C (32 ° F), a tekuća voda koja nastaje latentnom toplinom fuzije također je na 0 ° C. Toplina topljenja vode na 0 ° C iznosi približno 334 džula (79,7 kalorija) po gramu, a toplina isparavanja na 100 ° C oko 2230 džula (533 kalorija) po gramu. Budući da je toplina isparavanja tako velika, para nosi veliku količinu Termalna energija koji se oslobađa kad se kondenzira, čineći vodu izvrsnom radnom tekućinom za toplinske strojeve.



Latentna toplina proizlazi iz rada potrebnog za prevladavanje sila koje drže zajedno atome ili molekule u materijalu. Pravilna struktura a kristalna krutina održava se silama privlačenja među svojim pojedinačnim atomima, koji blago osciliraju oko svojih prosječnih položaja u kristalnoj rešetki. Kako se temperatura povećava, ta kretanja postaju sve silovitija sve dok na talištu privlačne sile više nisu dovoljne za održavanje stabilnosti kristalne rešetke. Međutim, mora se dodati dodatna toplina (latentna toplina topljenja) (pri konstantnoj temperaturi) da bi se postigao prijelaz u još neuređenije tekuće stanje, u kojem se pojedinačne čestice više ne drže u fiksnim položajima rešetke, već su slobodne za kretanje kroz tekućinu. Tekućina se razlikuje od plina po tome što su sile privlačenja između čestica još uvijek dovoljne za održavanje reda dugog dometa koji tekućini daje stupanj kohezije. Kako se temperatura dalje povećava, postiže se druga prijelazna točka (točka vrenja) gdje daljinski poredak postaje nestabilan u odnosu na uglavnom neovisna kretanja čestica u puno većem volumenu koji zauzima para ili plin. Još jednom se mora dodati dodatna toplina (latentna toplina isparavanja) kako bi se prekinuo dugotrajni poredak tekućine i postigao prijelaz u uglavnom neuređeno plinovito stanje.

gdje je st vincent i grenadine

Latentna toplina povezana je s procesima koji nisu promjene između krute, tekuće i parne faze pojedine tvari. Mnogo krutina postoji u različitim kristalnim modifikacijama, a prijelazi između njih uglavnom uključuju apsorpciju ili razvoj latentne topline. Proces otapanja jedne tvari u drugoj često uključuje toplinu; ako je riješenje postupak je strogo fizička promjena, toplina je latentna toplina. Međutim, ponekad proces prati kemijska promjena, a dio topline povezan je s kemijskom reakcijom. Vidi također topljenje .