Latentā siltuma izpratne
Ja ievietosiet dzīvsudraba termometru traukā, kurā atrodas auksta ūdens un ledus maisījums, jūs ievērosiet, ka pēc kustības uz leju dzīvsudraba virsma nekustas vai vairs nekustas. Dzīvsudraba virsma pārstāj kustēties, sasniedzot ūdens kušanas temperatūru vai ūdens sasalšanas temperatūru (0 ° C). Ja trauks ir atvērts, siltums plūst no gaisa ar augstāku temperatūru uz ledus un ūdens maisījumu ar zemāku temperatūru. Papildu siltums no gaisa izraisa ledus kušanu. Vai, kūstot ledum, mainās ledus un ūdens maisījuma temperatūra ? Kūstot ledum, ūdens un ledus maisījuma temperatūra nemainās.
Ja ledus un ūdens maisījumu karsē, piemēram, izmantojot uguni vai elektrisko sildītāju, viss ledus pārvēršas ūdenī. Ja to turpina karsēt, ūdens temperatūra paaugstinās, līdz tā sasniedz 100 ° C. 100 ° C temperatūrā ūdens sāk iztvaikot. Ja liesma tiek palielināta vai ūdens turpina karsēt, ūdens ātrāk pārvēršas tvaikā, kamēr ūdens temperatūra nemainās vai paliek 100 ° C. Šī ir ūdens viršanas temperatūra , augstākā temperatūra, ko ūdens var sasniegt.
Siltuma un temperatūras izmaiņu, kā arī ūdens stāvokļa izmaiņu savstarpējās attiecības grafiks.
AB = Papildu siltums palielina ledus temperatūru līdz 0 oC
BC = Papildu siltums, lai izkausētu ledu ūdenī
CD = Papildu siltums paaugstina ūdens temperatūru no 0 oC līdz 100 oC
DE = Papildu siltums ūdens iztvaikošanai
EF = Papildu siltums paaugstina tvaika temperatūru
Iepriekš redzamajā grafikā parādīts temperatūras maiņas process un ūdens stāvokļa izmaiņas, kad tas absorbē siltumu (pie 1 atmosfēras gaisa spiediena). Ja ūdens izdala siltumu , notiekošais process ir pretējs iepriekšminētajam procesam (bultiņa ir apgriezta). Siltuma pievienošana no B līdz C neizraisa ūdens temperatūras izmaiņas, bet tikai izkausē ledu ūdenī. Tāpat siltuma pievienošana no D līdz E neizraisa ūdens temperatūras izmaiņas, bet tikai pārvērš ūdeni tvaikā. Ūdens ir tikai viens piemērs. Būtībā visi objekti, tāpat kā ūdens, piedzīvos stāvokļa maiņas un temperatūras izmaiņas, kad objekts absorbē siltumu. Atšķirība ir sasalšanas temperatūrā un viršanas temperatūrā. Katram objektam ir atšķirīga sasalšanas temperatūra un viršanas temperatūra. Ja objekts izdala siltumu, notiekošais process ir pretējs iepriekšminētajam procesam.
Kušanas siltums (L)F)
Kušanas siltums ir siltuma daudzums, ko absorbē 1 kg objekta, lai mainītu tā stāvokli no cieta uz šķidru, vai siltums, ko atbrīvo 1 kg objekta, lai mainītu tā stāvokli no šķidra uz cietu. Formula, lai noteiktu absorbētā (vai atbrīvotā) siltuma daudzumu, lai mainītu objekta stāvokli no cieta uz šķidru (vai no šķidra uz cietu):
Q = m LF
Apraksts: Q = absorbētais vai atbrīvotais siltums, m = objekta masa, LF = kušanas siltums (F = saplūšana).
Tvaika siltums (LV)
Tvaika siltums ir siltuma daudzums, ko absorbē 1 kg objekta, lai mainītu tā stāvokli no šķidra uz gāzveida, vai siltums, ko izdala 1 kg objekta, lai mainītu tā stāvokli no gāzveida uz šķidru. Formula, lai noteiktu absorbētā (vai izdalītā) siltuma daudzumu, lai mainītu objekta stāvokli no šķidra uz gāzveida (vai no gāzes uz šķidrumu):
Q = m LV
Apraksts: Q = absorbētais vai atbrīvotais siltums, m = objekta masa, LV = tvaika siltums (V = Vaporizācija)
Kušanas siltumu un iztvaikošanas siltumu sauc par latento siltumu.
Katram objektam ir atšķirīga kušanas temperatūra un viršanas temperatūra. Arī katra objekta kušanas siltums un iztvaikošanas siltums ir atšķirīgs.
Atsauce