הבנת חום סמוי
אם תכניסו מדחום כספית לתוך מיכל המכיל תערובת של מים קרים וקרח, תשימו לב שלאחר הירידה, פני הכספית נותרים דוממים או לא זזים עוד. פני הכספית מפסיקים לנוע לאחר שהם מגיעים לנקודת ההיתוך של המים או לנקודת הקיפאון של המים (0 מעלות צלזיוס). אם המיכל פתוח, חום זורם מהאוויר בטמפרטורה גבוהה יותר לתערובת הקרח והמים בטמפרטורה נמוכה יותר. החום הנוסף מהאוויר גורם להמסת הקרח. האם כאשר הקרח נמס, הטמפרטורה של תערובת הקרח והמים משתנה? כאשר הקרח נמס, הטמפרטורה של תערובת המים והקרח לא משתנה.
אם תערובת של קרח ומים מחוממת באמצעות אש או תנור חשמלי, למשל, כל הקרח הופך למים. אם הוא ממשיך להיות מחומם, טמפרטורת המים עולה עד שהיא מגיעה ל-100 מעלות צלזיוס. בטמפרטורה של 100 מעלות צלזיוס, המים מתחילים להתאדות. אם הלהבה מתרחבת או שהמים ממשיכים להיות מחוממים, כך המים הופכים מהר יותר לאדים, בעוד שטמפרטורת המים לא משתנה או נשארת על 100 מעלות צלזיוס. זוהי נקודת הרתיחה של מים, הטמפרטורה הגבוהה ביותר שמים יכולים להגיע אליה.
גרף של הקשר בין חום לשינויים בטמפרטורה ושינויים במצב המים.
AB = חום נוסף מעלה את טמפרטורת הקרח ל-0 oC
BC = חום נוסף להמסת קרח למים
CD = חום נוסף מעלה את טמפרטורת המים מ-0 oג עד 100 oC
DE = חום נוסף לאידוי מים
EF = חום נוסף מגביר את טמפרטורת הקיטור
הגרף למעלה מציג את תהליך שינוי הטמפרטורה והשינויים במצב המים כאשר הם סופגים חום (בלחץ אוויר של אטמוספרה אחת). אם מים משחררים חום , התהליך שמתרחש הוא ההפך מהתהליך לעיל (החץ הפוך). תוספת חום מ-B - C אינה גורמת לשינוי בטמפרטורת המים אלא רק מתיכה את הקרח למים. באופן דומה, תוספת חום מ-D - E אינה גורמת לשינוי בטמפרטורת המים אלא רק הופכת את המים לקיטור. מים הם רק דוגמה אחת. בעיקרון, כל העצמים יחוו תהליך של שינוי במצב ושינויי טמפרטורה כמו מים, כאשר העצם סופג חום. ההבדל טמון בנקודת הקיפאון ובנקודת הרתיחה. לכל עצם יש נקודת קיפאון ונקודת רתיחה שונות. אם עצם משחרר חום, התהליך שמתרחש הוא ההפך מהתהליך לעיל.
חום היתוך (ליטר)F)
חום ההיתוך היא כמות החום הנספגת על ידי 1 ק"ג של גוף כדי לשנות את מצבו ממוצק לנוזל או החום הנפלט על ידי 1 ק"ג של גוף כדי לשנות את מצבו מנוזל למוצק. הנוסחה לקביעת כמות החום הנספגת (או המשתחררת) כדי לשנות את מצבו של גוף ממוצק לנוזל (או מנוזל למוצק):
Q = מ' ל'F
תיאור: Q = חום שנספג או משתחרר, m = מסת העצם, LF = חום ההיתוך (F = היתוך).
חום קיטור (ליטרV)
חום קיטור היא כמות החום הנספגת על ידי 1 ק"ג של גוף כדי לשנות את מצבו מנוזל לגז או החום הנפלט על ידי 1 ק"ג של גוף כדי לשנות את מצבו מגז לנוזל. הנוסחה לקביעת כמות החום הנספגת (או המשתחררת) כדי לשנות את מצבו של גוף מנוזל לגז (או גז לנוזל):
Q = מ' ל'V
תיאור: Q = חום שנספג או משתחרר, m = מסת העצם, LV = חום הקיטור (V = Vאפוריזציה)
חום ההיתוך וחום האידוי נקראים חום סמוי.
לכל עצם יש נקודת התכה ונקודת רתיחה שונות. חום ההיתוך וחום האידוי של כל עצם גם הם שונים.
הפניות