Förstå latent värme
Om du sätter in en kvicksilvertermometer i en behållare som innehåller en blandning av kallt vatten och is, kommer du att observera att kvicksilverytan står stilla eller inte rör sig längre efter att den rört sig nedåt. Kvicksilverytan slutar röra sig efter att ha nått vattnets smältpunkt eller vattnets fryspunkt (0 ° C). Om behållaren är öppen flödar värme från luften med högre temperatur till blandningen av is och vatten med lägre temperatur. Den extra värmen från luften får isen att smälta. Ändras temperaturen på blandningen av is och vatten när isen smälter? När isen smälter ändras inte temperaturen på blandningen av vatten och is.
Om en blandning av is och vatten värms upp med hjälp av eld eller en elektrisk värmare, till exempel, förvandlas all is till vatten. Om den fortsätter att värmas upp ökar vattentemperaturen tills den når 100 ° C. Vid en temperatur på 100 ° C börjar vattnet avdunsta. Om lågan förstoras eller vattnet fortsätter att värmas upp, desto snabbare förvandlas vattnet till ånga, medan vattentemperaturen inte förändras eller förblir vid 100 ° C. Detta är vattnets kokpunkt , den högsta temperatur som vatten kan uppnå.
Diagram över sambandet mellan värme och förändringar i temperatur och förändringar i vattnets tillstånd.
AB = Ytterligare värme ökar isens temperatur till 0 oC
BC = Ytterligare värme för att smälta is till vatten
CD = Tillskottsvärme ökar vattnets temperatur från 0 oC till 100 oC
DE = Tillskottsvärme för att avdunsta vatten
EF = Tillskottsvärme ökar ångans temperatur
Diagrammet ovan visar processen för temperaturförändring och förändringar i vattnets tillstånd när det absorberar värme (vid ett lufttryck på 1 atmosfär). Om vatten frigör värme är processen som sker motsatsen till processen ovan (pilen är omvänd). Tillförseln av värme från B - C orsakar inte en förändring av vattentemperaturen utan smälter bara isen till vatten. Likaså orsakar tillförseln av värme från D - E inte en förändring av vattentemperaturen utan omvandlar bara vattnet till ånga. Vatten är bara ett exempel. I grund och botten kommer alla föremål att uppleva en process av tillståndsförändring och temperaturförändringar som vatten, när föremålet absorberar värme. Skillnaden ligger i fryspunkten och kokpunkten. Varje föremål har en annan fryspunkt och kokpunkt. Om ett föremål frigör värme är processen som sker motsatsen till processen ovan.
Smältvärme (L)F)
Smältvärme är den mängd värme som absorberas av 1 kg av ett föremål för att ändra dess tillstånd från fast till flytande eller den värme som frigörs av 1 kg av ett föremål för att ändra dess tillstånd från flytande till fast. Formeln för att bestämma den mängd värme som absorberas (eller frigörs) för att ändra ett föremåls tillstånd från fast till flytande (eller flytande till fast):
Q = m⁻¹/⁻¹F
Beskrivning: Q = absorberad eller frigjord värme, m = objektets massa, LF = smältvärme (F = fusion).
Ångvärme (LV)
Ångvärme är den mängd värme som absorberas av 1 kg av ett föremål för att ändra dess tillstånd från vätska till gas eller den värme som frigörs av 1 kg av ett föremål för att ändra dess tillstånd från gas till vätska. Formeln för att bestämma den mängd värme som absorberas (eller frigörs) för att ändra ett föremåls tillstånd från vätska till gas (eller gas till vätska):
Q = m⁻¹/⁻¹V
Beskrivning: Q = absorberad eller frigjord värme, m = objektets massa, LV = ångvärme (V = Vförundran)
Smältvärme och förångningsvärme kallas latent värme.
Varje föremål har olika smältpunkt och kokpunkt. Smältvärmen och förångningsvärmen för varje föremål är också olika.
Referenser