Latentinės šilumos supratimas
Įkišus gyvsidabrio termometrą į indą su šalto vandens ir ledo mišiniu, pastebėsite, kad nusileidus gyvsidabrio paviršius nejuda arba nebejuda. Gyvsidabrio paviršius nustoja judėti pasiekęs vandens lydymosi arba užšalimo temperatūrą (0 ° C). Jei indas atidarytas, šiluma iš aukštesnės temperatūros oro pereina į žemesnės temperatūros ledo ir vandens mišinį. Papildoma šiluma iš oro tirpdo ledą. Ar tirpstant ledui kinta ledo ir vandens mišinio temperatūra ? Tirpstant ledui, vandens ir ledo mišinio temperatūra nekinta.
Jei ledo ir vandens mišinys kaitinamas, pavyzdžiui, ugnimi arba elektriniu šildytuvu, visas ledas virsta vandeniu. Jei jis toliau kaitinamas, vandens temperatūra kyla, kol pasiekia 100 ° C. Esant 100 ° C temperatūrai , vanduo pradeda garuoti. Jei liepsna padidinama arba vanduo toliau kaitinamas, vanduo greičiau virsta garais, o vandens temperatūra nekinta arba išlieka 100 ° C. Tai yra vandens virimo temperatūra – aukščiausia temperatūra, kurią gali pasiekti vanduo.
Šilumos ir temperatūros pokyčių bei vandens būsenos pokyčių sąryšio grafikas.
AB = Papildomas šiluma padidina ledo temperatūrą iki 0 oC
BC = Papildoma šiluma ledui ištirpinti į vandenį
CD = Papildomas šildymas padidina vandens temperatūrą nuo 0 oNuo C iki 100 oC
DE = Papildoma šiluma vandeniui išgarinti
EF = Papildoma šiluma padidina garo temperatūrą
Aukščiau pateiktame grafike parodytas temperatūros ir būsenos kitimo procesas, kai vanduo sugeria šilumą (esant 1 atmosferos oro slėgiui). Jei vanduo išskiria šilumą , vyksta priešingas procesas nei aukščiau (rodyklė atvirkštinė). Šilumos pridėjimas iš B - C nesukelia vandens temperatūros pokyčio, o tik ištirpdo ledą ir paverčia jį vandeniu. Panašiai ir šilumos pridėjimas iš D - E nesukelia vandens temperatūros pokyčio, o tik paverčia vandenį garais. Vanduo yra tik vienas pavyzdys. Iš esmės visi objektai, kaip ir vanduo, patiria būsenos ir temperatūros kitimo procesą, kai objektas sugeria šilumą. Skirtumas yra užšalimo ir virimo temperatūrose. Kiekvienas objektas turi skirtingą užšalimo ir virimo temperatūrą. Jei objektas išskiria šilumą, vyksta priešingas procesas nei aukščiau aprašytas.
Lydymosi šiluma (L)F)
Lydymosi šiluma yra šilumos kiekis, kurį sugeria 1 kg objekto, kad pakeistų savo būseną iš kietos į skystą, arba šilumos kiekis, kurį išskiria 1 kg objekto, kad pakeistų savo būseną iš skystos į kietą. Formulė, skirta nustatyti sugerto (arba išskirto) šilumos kiekį, kad objekto būsena pasikeistų iš kietos į skystą (arba iš skystos į kietą):
Q = m LF
Aprašymas: Q = sugerta arba išskirta šiluma, m = objekto masė, LF = lydymosi šiluma (F = sintezė).
Garo šiluma (lV)
Garo šiluma yra šilumos kiekis, kurį sugeria 1 kg objekto, kad pakeistų savo būseną iš skystos į dujinę, arba šilumos kiekis, kurį išskiria 1 kg objekto, kad pakeistų savo būseną iš dujinės į skystą. Formulė, skirta nustatyti sugerto (arba išskirto) šilumos kiekį, kad objekto būsena pasikeistų iš skystos į dujinę (arba iš dujų į skystą):
Q = m LV
Aprašymas: Q = sugerta arba išskirta šiluma, m = objekto masė, LV = garo šiluma (V = Vaporizacija)
Lydymosi šiluma ir garavimo šiluma vadinamos latentine šiluma.
Kiekvieno objekto lydymosi ir virimo temperatūra yra skirtinga. Kiekvieno objekto lydymosi ir garavimo šiluma taip pat skiriasi.
Nuoroda