Понимание скрытой теплоты
Если поместить ртутный термометр в емкость со смесью холодной воды и льда, вы заметите, что после погружения поверхность ртути остается неподвижной. Поверхность ртути перестает двигаться после достижения точки плавления или точки замерзания воды (0 ° C). Если емкость открыта, тепло перетекает от воздуха, имеющего более высокую температуру, к смеси льда и воды, имеющей более низкую температуру. Дополнительное тепло от воздуха вызывает таяние льда. Изменяется ли температура смеси льда и воды при таянии льда? При таянии льда температура смеси воды и льда не изменяется.
Если смесь льда и воды нагревать, например, с помощью огня или электрического нагревателя, весь лед превратится в воду. При дальнейшем нагревании температура воды будет повышаться до 100 ° C. При температуре 100 ° C вода начнет испаряться. Если пламя увеличить или продолжить нагревание воды, вода быстрее превратится в пар, в то время как температура воды не изменится или останется на уровне 100 ° C. Это точка кипения воды, максимальная температура, которую может достичь вода.
График зависимости количества тепла от изменений температуры и изменений состояния воды.
AB = Дополнительный нагрев повышает температуру льда до 0 oC
BC = Дополнительное тепло для растопления льда и превращения его в воду.
CD = Дополнительный нагрев повышает температуру воды от 0 oC до 100 oC
DE = Дополнительное тепло для испарения воды
EF = Дополнительный нагрев повышает температуру пара
График выше показывает процесс изменения температуры и состояния воды при поглощении тепла (при атмосферном давлении 1 атмосфера). Если вода выделяет тепло , то происходит процесс, противоположный описанному выше (стрелка перевернута). Добавление тепла от B до C не вызывает изменения температуры воды, а лишь растапливает лед, превращая его в воду. Аналогично, добавление тепла от D до E не вызывает изменения температуры воды, а лишь превращает воду в пар. Вода — лишь один из примеров. В принципе, все объекты, как и вода, будут испытывать процесс изменения состояния и температуры при поглощении тепла. Разница заключается в точке замерзания и точке кипения. Каждый объект имеет разные точки замерзания и кипения. Если объект выделяет тепло, то происходит процесс, противоположный описанному выше.
Теплота плавления (л)F)
Теплота плавления Это количество теплоты, поглощенное 1 кг объекта для изменения его состояния из твердого в жидкое или количество теплоты, выделенное 1 кг объекта для изменения его состояния из жидкого в твердое. Формула для определения количества теплоты, поглощенной (или выделенной) для изменения состояния объекта из твердого в жидкое (или из жидкого в твердое):
Q = m LF
Описание: Q = поглощенное или выделенное тепло, m = масса объекта, LF = теплота плавления (F = Fusion).
Паровой нагрев (л)V)
Паровое отопление Это количество теплоты, поглощаемое 1 кг объекта для изменения его состояния из жидкости в газ или выделяемое 1 кг объекта для изменения его состояния из газа в жидкость. Формула для определения количества теплоты, поглощаемой (или выделяемой) для изменения состояния объекта из жидкости в газ (или из газа в жидкость):
Q = m LV
Описание: Q = поглощенное или выделенное тепло, m = масса объекта, LV = теплота пара (V = Vапоризация)
Теплота плавления и теплота испарения называются скрытой теплотой.
Каждый объект имеет разную температуру плавления и кипения. Теплота плавления и теплота испарения каждого объекта также различны.
Справка