Comprender a calor latente
Se inseris un termómetro de mercurio nun recipiente que conteña unha mestura de auga fría e xeo, observarás que, despois de baixar, a superficie do mercurio está quieta ou xa non se move. A superficie do mercurio deixa de moverse despois de alcanzar o punto de fusión da auga ou o punto de conxelación da auga (0 ° C). Se o recipiente está aberto, a calor flúe do aire a unha temperatura máis alta á mestura de xeo e auga a unha temperatura máis baixa. A calor adicional do aire fai que o xeo se derrita. A medida que o xeo se derrite, cambia a temperatura da mestura de xeo e auga? A medida que o xeo se derrite, a temperatura da mestura de auga e xeo non cambia.
Se se quenta unha mestura de xeo e auga usando lume ou un quentador eléctrico, por exemplo, todo o xeo convértese en auga. Se se continúa quentando, a temperatura da auga aumenta ata alcanzar os 100 ° C. A unha temperatura de 100 ° C, a auga comeza a evaporarse. Se a chama se agranda ou se continúa quentando a auga, máis rápido se converterá a auga en vapor, mentres que a temperatura da auga non cambia ou permanece nos 100 ° C. Este é o punto de ebulición da auga, a temperatura máis alta que pode alcanzar a auga.
Gráfico da relación entre a calor e os cambios de temperatura e os cambios no estado da auga.
AB = A calor adicional aumenta a temperatura do xeo a 0 oC
BC = Calor adicional para derreter o xeo e convertelo en auga
CD = A calor adicional aumenta a temperatura da auga desde 0 oDe C a 100 oC
DE = Calor adicional para evaporar a auga
EF = A calor adicional aumenta a temperatura do vapor
O gráfico anterior mostra o proceso de cambio de temperatura e os cambios no estado da auga cando absorbe calor (a unha presión de aire de 1 atmosfera). Se a auga libera calor , o proceso que ocorre é o oposto ao proceso anterior (a frecha está invertida). A adición de calor de B a C non causa un cambio na temperatura da auga, senón que só derrete o xeo e convérteo en auga. Do mesmo xeito, a adición de calor de D a E non causa un cambio na temperatura da auga, senón que só transforma a auga en vapor. A auga é só un exemplo. Basicamente, todos os obxectos experimentarán un proceso de cambio de estado e cambios de temperatura como a auga, cando o obxecto absorbe calor. A diferenza reside no punto de conxelación e no punto de ebulición. Cada obxecto ten un punto de conxelación e un punto de ebulición diferentes. Se un obxecto libera calor, o proceso que ocorre é o oposto ao proceso anterior.
Calor de fusión (L)F)
Calor de fusión é a cantidade de calor absorbida por 1 kg dun obxecto para cambiar o seu estado de sólido a líquido ou a calor liberada por 1 kg dun obxecto para cambiar o seu estado de líquido a sólido. A fórmula para determinar a cantidade de calor absorbida (ou liberada) para cambiar o estado dun obxecto de sólido a líquido (ou de líquido a sólido):
Q = m LF
Descrición: Q = calor absorbida ou liberada, m = masa do obxecto, LF = calor de fusión (F = fusión).
Calor de vapor (LV)
Calor de vapor é a cantidade de calor absorbida por 1 kg dun obxecto para cambiar o seu estado de líquido a gas ou a calor liberada por 1 kg dun obxecto para cambiar o seu estado de gas a líquido. A fórmula para determinar a cantidade de calor absorbida (ou liberada) para cambiar o estado dun obxecto de líquido a gas (ou de gas a líquido):
Q = m LV
Descrición: Q = calor absorbida ou liberada, m = masa do obxecto, LV = calor do vapor (V = Vaporización)
A calor de fusión e a calor de vaporización chámanse calor latente.
Cada obxecto ten un punto de fusión e un punto de ebulición diferentes. A calor de fusión e a calor de vaporización de cada obxecto tamén son diferentes.
Referencias