Latentní teplo

Pochopení latentního tepla

Pokud vložíte rtuťový teploměr do nádoby obsahující směs studené vody a ledu, zjistíte, že po pohybu dolů je rtuťový povrch v klidu nebo se již nepohybuje. Rtuťový povrch se přestane pohybovat po dosažení bodu tání vody nebo bodu tuhnutí vody (0 ^° C). Pokud je nádoba otevřená, teplo proudí ze vzduchu s vyšší teplotou do směsi ledu a vody s nižší teplotou. Dodatečné teplo ze vzduchu způsobí tání ledu. Mění se při tání ledu teplota směsi ledu a vody? Při tání ledu se teplota směsi vody a ledu nemění.

Pokud se směs ledu a vody zahřeje například ohněm nebo elektrickým ohřívačem, veškerý led se změní na vodu. Pokud se voda dále zahřívá, teplota vody se zvyšuje, dokud nedosáhne 100 ^° C. Při teplotě 100 ^° C se voda začne odpařovat. Pokud se plamen zvětší nebo se voda dále zahřívá, voda se rychleji přemění na páru, zatímco teplota vody se nemění nebo zůstává na 100 ^° C. Toto je bod varu vody, nejvyšší teplota, které může voda dosáhnout.

Graf vztahu mezi teplem a změnami teploty a změnami skupenství vody.

AB = Dodatečné teplo zvyšuje teplotu ledu na 0 ^oC
BC = Dodatečné teplo pro roztavení ledu na vodu
CD = Dodatečné teplo zvyšuje teplotu vody z 0 ^oC až 100 ^oC
DE = Dodatečné teplo k odpařování vody
EF = Přídavné teplo zvyšuje teplotu páry

Výše uvedený graf znázorňuje proces změny teploty a změny skupenství vody při absorpci tepla (při tlaku vzduchu 1 atmosféra). Pokud voda uvolňuje teplo , probíhá opačný proces než výše uvedený proces (šipka je obrácená). Přidání tepla z bodů B - C nezpůsobí změnu teploty vody, ale pouze roztaví led na vodu. Stejně tak přidání tepla z bodů D - E nezpůsobí změnu teploty vody, ale pouze ji mění na páru. Voda je jen jedním příkladem. V podstatě všechny objekty procházejí procesem změny skupenství a teploty, stejně jako voda, když objekt absorbuje teplo. Rozdíl spočívá v bodě tuhnutí a bodu varu. Každý objekt má jiný bod tuhnutí a bod varu. Pokud objekt uvolňuje teplo, probíhá opačný proces než výše uvedený proces.

teplo tání (L)_F)
teplo tání je množství tepla absorbovaného 1 kg tělesa pro změnu jeho skupenství z pevného na kapalné, nebo teplo uvolněné 1 kg tělesa pro změnu jeho skupenství z kapalného na pevné. Vzorec pro určení množství tepla absorbovaného (nebo uvolněného) pro změnu skupenství tělesa z pevného na kapalné (nebo z kapalného na pevné):
Q = m L_F
Popis: Q = absorbované nebo uvolněné teplo, m = hmotnost objektu, L_F = teplo tání (F = fúze).

Parní teplo (L)_V)
Parní teplo je množství tepla absorbovaného 1 kg tělesa pro změnu jeho skupenství z kapalného na plynné, nebo teplo uvolněné 1 kg tělesa pro změnu jeho skupenství z plynného na kapalné. Vzorec pro určení množství tepla absorbovaného (nebo uvolněného) pro změnu skupenství tělesa z kapalného na plynné (nebo z plynu na kapalinu):
Q = m L_V
Popis: Q = absorbované nebo uvolněné teplo, m = hmotnost objektu, L_V = teplo páry (V = Vaporizace)
Teplo tání a teplo vypařování se nazývají latentní teplo.

Každý objekt má jiný bod tání a bod varu. Teplo tání a teplo vypařování každého objektu se také liší.

Odkaz