Latent varme

Forståelse af latent varme

Hvis du indsætter et kviksølvtermometer i en beholder, der indeholder en blanding af koldt vand og is, vil du observere, at kviksølvoverfladen, efter at den er bevæget sig nedad, står stille eller bevæger sig ikke længere. Kviksølvoverfladen holder op med at bevæge sig, når den når vands smeltepunkt eller vands frysepunkt (0 ^° C). Hvis beholderen er åben, strømmer varme fra luften ved en højere temperatur til blandingen af ​​is og vand ved en lavere temperatur. Den ekstra varme fra luften får isen til at smelte. Ændrer temperaturen af ​​blandingen af ​​is og vand sig, når isen smelter? Når isen smelter, ændrer temperaturen af ​​blandingen af ​​vand og is sig ikke.

Hvis en blanding af is og vand opvarmes ved hjælp af ild eller en elektrisk varmelegeme, bliver al isen til vand. Hvis den fortsætter med at blive opvarmet, stiger vandtemperaturen, indtil den når 100 ^° C. Ved en temperatur på 100 ^° C begynder vandet at fordampe. Hvis flammen forstørres, eller vandet fortsætter med at blive opvarmet, bliver vandet hurtigere til damp, mens vandtemperaturen ikke ændrer sig eller forbliver på 100 ^° C. Dette er vands kogepunkt , den højeste temperatur, som vand kan nå.

Graf over forholdet mellem varme og ændringer i temperatur og ændringer i vands tilstand.

AB = Yderligere varme øger isens temperatur til 0 ^oC
BC = Yderligere varme til at smelte is til vand
CD = Ekstra varme øger vandtemperaturen fra 0 ^oC til 100 ^oC
DE = Ekstra varme til fordampning af vand
EF = Yderligere varme øger dampens temperatur

Grafen ovenfor viser processen med temperaturændring og ændringer i vands tilstand, når det absorberer varme (ved et lufttryk på 1 atmosfære). Hvis vand frigiver varme , er processen, der finder sted, det modsatte af processen ovenfor (pilen er omvendt). Tilførsel af varme fra B - C forårsager ikke en ændring i vandtemperaturen, men smelter kun isen til vand. Ligeledes forårsager tilførsel af varme fra D - E ikke en ændring i vandtemperaturen, men omdanner kun vandet til damp. Vand er blot ét eksempel. Grundlæggende set vil alle objekter opleve en proces med ændring i tilstand og temperaturændringer ligesom vand, når objektet absorberer varme. Forskellen ligger i frysepunktet og kogepunktet. Hvert objekt har et forskelligt frysepunkt og kogepunkt. Hvis et objekt frigiver varme, er processen, der finder sted, det modsatte af processen ovenfor.

Smeltevarme (L)_F)
Smeltevarme er den mængde varme, der absorberes af 1 kg af en genstand for at ændre dens tilstand fra fast til flydende, eller den varme, der frigives af 1 kg af en genstand for at ændre dens tilstand fra flydende til fast. Formlen til at bestemme den mængde varme, der absorberes (eller frigives) for at ændre en genstands tilstand fra fast til flydende (eller flydende til fast):
Q = m⁻¹/⁻¹_F
Beskrivelse: Q = absorberet eller frigivet varme, m = objektets masse, L_F = smeltevarme (F = fusion).

Dampvarme (L_V)
Dampvarme er den mængde varme, der absorberes af 1 kg af en genstand for at ændre dens tilstand fra væske til gas, eller den varme, der frigives af 1 kg af en genstand for at ændre dens tilstand fra gas til væske. Formlen til at bestemme den mængde varme, der absorberes (eller frigives) for at ændre en genstands tilstand fra væske til gas (eller gas til væske):
Q = m⁻¹/⁻¹_V
Beskrivelse: Q = absorberet eller frigivet varme, m = objektets masse, L_V = dampvarme (V = Vforgudelse)
Smeltevarmen og fordampningsvarmen kaldes latent varme.

Hvert objekt har et forskelligt smeltepunkt og kogepunkt. Smeltevarmen og fordampningsvarmen for hvert objekt er også forskellige.

Referencer