Latente warmte begrijpen
Als u een kwikthermometer in een bak met een mengsel van koud water en ijs steekt, zult u zien dat het kwikoppervlak na het naar beneden bewegen stilstaat of niet meer beweegt. Het kwikoppervlak stopt met bewegen zodra het smeltpunt of het vriespunt van water (0 ° C) is bereikt. Als de bak open is, stroomt er warmte van de lucht, die een hogere temperatuur heeft, naar het mengsel van ijs en water, dat een lagere temperatuur heeft. De extra warmte van de lucht zorgt ervoor dat het ijs smelt. Verandert de temperatuur van het mengsel van ijs en water als het ijs smelt? Nee, de temperatuur van het mengsel van water en ijs verandert niet als het ijs smelt.
Als een mengsel van ijs en water bijvoorbeeld met vuur of een elektrische kachel wordt verwarmd, verandert al het ijs in water. Als het mengsel verder wordt verwarmd, stijgt de temperatuur van het water tot 100 ° C. Bij een temperatuur van 100 ° C begint het water te verdampen. Als de vlam groter wordt of het water verder wordt verwarmd, verandert het water sneller in stoom, terwijl de temperatuur van het water gelijk blijft of op 100 ° C blijft. Dit is het kookpunt van water, de hoogste temperatuur die water kan bereiken.
Grafiek die het verband weergeeft tussen warmte en temperatuurveranderingen en veranderingen in de toestand van water.
AB = Door extra warmte stijgt de temperatuur van het ijs tot 0 oC
BC = Extra warmte om ijs in water te smelten
CD = Extra warmte verhoogt de temperatuur van het water van 0 oC tot 100 oC
DE = Extra warmte om water te verdampen
EF = Extra warmte verhoogt de temperatuur van de stoom.
De bovenstaande grafiek toont het proces van temperatuurverandering en veranderingen in de toestand van water wanneer het warmte absorbeert (bij een luchtdruk van 1 atmosfeer). Als water warmte afgeeft , is het proces dat plaatsvindt het tegenovergestelde van het bovenstaande proces (de pijl is omgekeerd). De toevoeging van warmte van B - C veroorzaakt geen verandering in de watertemperatuur, maar smelt alleen het ijs tot water. Evenzo veroorzaakt de toevoeging van warmte van D - E geen verandering in de watertemperatuur, maar verandert het water alleen in stoom. Water is slechts één voorbeeld. In principe ondergaan alle objecten een proces van toestandsverandering en temperatuurverandering zoals water, wanneer ze warmte absorberen. Het verschil zit hem in het vriespunt en het kookpunt. Elk object heeft een ander vriespunt en kookpunt. Als een object warmte afgeeft, is het proces dat plaatsvindt het tegenovergestelde van het bovenstaande proces.
smeltwarmte (L)F)
smeltwarmte De warmteopname is de hoeveelheid warmte die 1 kg van een object absorbeert om van vaste naar vloeibare toestand te veranderen, of de warmte die 1 kg van een object afgeeft om van vloeibare naar vaste toestand te veranderen. De formule voor het bepalen van de hoeveelheid warmte die wordt opgenomen (of afgegeven) om de toestand van een object van vast naar vloeibaar (of van vloeibaar naar vast) te veranderen, luidt als volgt:
Q = m LF
Beschrijving: Q = geabsorbeerde of afgegeven warmte, m = massa van het object, LF = smeltwarmte (F = fusie).
Stoomwarmte (LV)
Stoomwarmte De warmteopname is de hoeveelheid warmte die 1 kg van een object absorbeert om van vloeibare naar gasvormige toestand te veranderen, of de warmte die 1 kg van een object afgeeft om van gasvormige naar vloeibare toestand te veranderen. De formule voor het bepalen van de hoeveelheid warmte die wordt opgenomen (of afgegeven) om de toestand van een object van vloeibaar naar gasvormig (of van gasvormig naar vloeibaar) te veranderen, luidt als volgt:
Q = m LV
Beschrijving: Q = geabsorbeerde of afgegeven warmte, m = massa van het object, LV = warmte van de stoom (V = Vaporisatie)
De smeltwarmte en de verdampingswarmte worden latente warmte genoemd.
Elk materiaal heeft een ander smeltpunt en kookpunt. Ook de smeltwarmte en verdampingswarmte verschillen per materiaal.
referensi