Razumevanje latentne toplote
Če v posodo z mešanico hladne vode in ledu vstavite živosrebrni termometer , boste opazili, da se po premikanju navzdol površina živega srebra ne premika več ali se ne premika več. Površina živega srebra se preneha premikati, ko doseže tališče vode ali ledišče vode (0 ° C). Če je posoda odprta, toplota prehaja iz zraka z višjo temperaturo v mešanico ledu in vode z nižjo temperaturo. Dodatna toplota iz zraka povzroči taljenje ledu. Ali se temperatura mešanice ledu in vode spreminja, ko se led tali? Ko se led tali, se temperatura mešanice vode in ledu ne spreminja.
Če mešanico ledu in vode segrejemo na primer z ognjem ali električnim grelcem, se ves led spremeni v vodo. Če segrevamo še naprej, se temperatura vode zviša, dokler ne doseže 100 ° C. Pri temperaturi 100 ° C voda začne izhlapevati. Če se plamen poveča ali se voda še naprej segreva, se voda hitreje spremeni v paro, medtem ko se temperatura vode ne spremeni oziroma ostane pri 100 ° C. To je vrelišče vode, najvišja temperatura, ki jo voda lahko doseže.
Graf razmerja med toploto in spremembami temperature ter spremembami agregatnega stanja vode.
AB = Dodatna toplota zviša temperaturo ledu na 0 oC
BC = Dodatna toplota za taljenje ledu v vodo
CD = Dodatna toplota zviša temperaturo vode od 0 oC do 100 oC
DE = Dodatna toplota za izhlapevanje vode
EF = Dodatna toplota zviša temperaturo pare
Zgornji graf prikazuje proces spremembe temperature in spremembe agregatnega stanja vode, ko absorbira toploto (pri zračnem tlaku 1 atmosfere). Če voda sprošča toploto , je proces, ki se zgodi, nasproten zgornjemu procesu (puščica je obrnjena). Dodajanje toplote iz B - C ne povzroči spremembe temperature vode, ampak le stopi led v vodo. Prav tako dodajanje toplote iz D - E ne povzroči spremembe temperature vode, ampak le spremeni vodo v paro. Voda je le en primer. V bistvu bodo vsi predmeti doživeli proces spremembe agregatnega stanja in spremembe temperature, tako kot voda, ko predmet absorbira toploto. Razlika je v ledišču in vrelišču. Vsak predmet ima drugačno ledišče in vrelišče. Če predmet sprošča toploto, je proces, ki se zgodi, nasproten zgornjemu procesu.
Talilna toplota (L)F)
Toplota fuzije je količina toplote, ki jo 1 kg telesa absorbira za spremembo agregatnega stanja iz trdnega v tekoče, ali toplota, ki jo 1 kg telesa sprosti za spremembo agregatnega stanja iz tekočega v trdno. Formula za določanje količine toplote, ki se absorbira (ali sprosti) za spremembo agregatnega stanja telesa iz trdnega v tekoče (ali tekočega v trdno):
Q = m LF
Opis: Q = absorbirana ali sproščena toplota, m = masa predmeta, LF = talilna toplota (F = fusion).
Parna toplota (L)V)
Parna toplota je količina toplote, ki jo 1 kg telesa absorbira za spremembo stanja iz tekočine v plin, ali toplota, ki jo 1 kg telesa sprosti za spremembo stanja iz plina v tekočino. Formula za določanje količine toplote, ki se absorbira (ali sprosti) za spremembo stanja telesa iz tekočine v plin (ali plina v tekočino):
Q = m LV
Opis: Q = absorbirana ali sproščena toplota, m = masa predmeta, LV = toplota pare (V = Vaporizacija)
Toplota taljenja in toplota izparevanja se imenujeta latentna toplota.
Vsak predmet ima drugačno tališče in vrelišče. Tudi talilna toplota in toplota izparevanja vsakega predmeta sta različni.
Referensi